[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Leichtbauplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches
1, auf solche Lichtbauplatten, die mit einer Lage aus Dämmstoff ein Leichtbauelement
bilden, auf ein Verfahren zum Herstellen eines Leichtbauelementes nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 9 und auf die Verwendung dieser Leichtbauelemente und/oder - platten
zum Erstellen eines Hauskörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13. Die vorliegende
Erfindung liegt auf dem Gebiet von Baumaterial auf der Basis von Holz, welches mindestens
eine Lage in der Form einer Leichtbauplatte aus Holz umfasst.
[0002] EP 1 734 200 A1 und
EP 2 060 694 A1 beschreiben Elemente aus Holz, bei denen sich in Längsrichtung erstreckende Hölzer
nebeneinander angeordnet und mit sich in Querrichtung erstreckenden Gratleisten verbunden
sind, wobei die Gratleisten in passenden Nuten der Hölzer aufgenommen sind.
[0003] Es sind Leichtbauplatten aus Holz bekannt, die aus einer Schicht, vorzugsweise aber
aus mindestens zwei flächig aneinander liegenden Schichten mit seitlich aneinander
gebundenen Brettern aufgebaut sind, wobei mindestens die Bretter einer Schicht Hohlräume
insbesondere Nuten in mindestens einer Hauptfläche aufweisen. Beispiele für die Herstellung
von genuteten Bretter und daraus aufgebauten Leichtbauplatten sind aus den Patentschriften
AT 507 231 B1,
AT 505 855 B1,
AT 505 486 B1,
AT 503 236 B1,
AT 508 154 B1,
WO 2013160313,
EP 1 288 386 A1 und
WO 95/32082 A1 bekannt.
[0004] WO 95/32082 A1 beschreibt ein Holzbauelement mit aneinander gebundenen Schichten, wobei die Schichten
aus Brettern aufgebaut sind, die an einander zugewandten Hauptflächen je eine Rillierung
aufweisen. Die Bretter zweier direkt aneinander anliegenden Schichten sind zueinander
quer bzw. diagonal ausgerichtet. Bei den Kontaktflächen aneinander anliegender Schichten
kann in von Rillen gebildeten gegen aussen im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlräumen
Fremdstoff in der Form eines Schaum-Leim-Gemisches als Füllstoff angeordnet sein.
[0005] AT 509 157 A1 beschreibt ein Verbundelement bei dem zwischen zwei Holzelementen mit Vertiefungen
ein Füllmaterial so eingeschäumt wird, dass die Vertiefungen in den an das Füllmaterial
angrenzenden Seiten der Holzbauelemente mit Füllmaterial ausgefüllt sind. Dieses Dokument
zeigt eine Leichtbauplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren
zur Herstellung eines Leichtbauelements gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
[0006] DE 195 23 131 A1 beschreibt eine Wand in Holzrahmen-Bauweise, welche Platten für den Innen-Trockenausbau,
gebundene Holzfaserplatten, eine Verschalung aus Brettern und Dämmmaterial beispielsweise
Korkplatten umfasst. Diese Wand ist sehr schwer und hat im Verhältnis zum Materialaufwand
geringe Wärmedämmeigenschaften.
DE 198 53 497 A1 beschreibt Wandelemente und
DE 197 57 344 A1 Hüllen mit darin angeordneten verpressten Holzspänen.
[0007] EP 1 674 224 B1 beschreibt die Herstellung von Holzfaser-Dämmstoffelementen, bei der auf ein Vorvlies
Kunststoffgranulat verteilt wird und anschliessend das Vorvlies zerfasert, gemischt
und auf ein Transportband aufgebalsen wird. Mit dem anschliessenden Erhitzen und Kühlen
soll das eingemischte Kunststoffgranulat eine Verklebungen der Holzfasern erzielen.
Trotz des unerwünscht grossen Bearbeitungs- und Energieaufwandes kann kaum eine genügende
Homogenität gewährleistet werden. Die Isoliereigenschaft des entstehenden Dämmstoffes
verhindert ein genügend schnelles Erzielen einer homogenen Temperaturverteilung im
zu verklebenden Material. Die für die Verklebung nötige hohe Temperatur schliesst
die Wahl von hitzeempfindlichen, insbesondere äusserst trockenen dünnen Holzfasern
aus. Zudem kann der beim Abkühlen auftretende Schwund noch nicht genügend feste Bindungen
zerstören.
[0008] EP 1 027 505 B1 beschreibt die Herstellung von Dämmstoff aus organischem Fasermaterial. Das Herstellen
eines Faserbreis, das Waschen und Trockenen sowie das erneute Zerfasern ist mit grossem
Bearbeitungs- sowie Energieaufwand und grossen Mengen Abwasser verbunden. Das Zusetzen
des Klebemittels auf Cellulosebasis ist nur schwer in der nötigen gleichmässigen Verteilung
möglich.
[0009] WO 2011/015714 beschreibt ein Faser-Isoliermaterial das synthetische Bindungsfasern mit Längen von
mindestens 30mm umfasst, welche mindestens zehnmal grösser sind als die damit verbundenen
organischen Fasern. Bei diesen grossen Längenunterschieden ist es schwierig die Bindungsfasern
genügend homogen einzubringen. Die hohen Schmelztemperaturen von über 200°C schränken
die verwendbaren organischen Fasern stark ein. Zudem können die beschriebenen Polymere
bei der Erhitzung auch giftige Gase freisetzen.
[0010] DE 10 2004 025 323 A1 beschreibt die Zerspanung von Schnittholzpaketen mit auf der Seitenfläche einer drehenden
Scheibe angeordneten Schneidmessern. Das entstehende Produkt besteht aus Holzteilchen,
die nicht geeignet sind für die Herstellung von leichtem Isoliermaterial bzw. Wärme-Dämmstoff.
[0011] Die bei der spanabhebenden Holzbearbeitung entstehenden Holzspäne und das Sägemehl
werden mit grossem Energieaufwand zerkleinert und zu Pellets gepresst. Durch den zusätzlichen
Energieaufwand für die Bearbeitung wird der verbleibende Energiewert der Holzspäne
in den Pellets stark reduziert.
[0012] Die erfindungsgemässe Aufgabe besteht nun darin eine einfache Lösung zu finden, mit
der Baumaterial mit kleinem Aufwand so hergestellt werden kann, dass es gute Belastungseigenschaften
und/oder gute Wärmedämmeigenschaften aufweist, wobei das benötigte Material aus möglichst
wenigen unterschiedlichen Quellen stammen soll.
[0013] Die Aufgabe wird durch Leichtbauplatten mit den Merkmalen des Anspruches 1, durch
das Verfahren zum Herstellen eines Leichtbauelementes nach Anspruch 9 und durch die
Verwendung dieser Leichtbauelemente und/oder -platten zum Erstellen eines Hauskörpers
nach Anspruchs 13 gelöst.
[0014] Ein erfindungsgemässes Leichtbauelement umfasst mindestens eine Leichtbauplatte gemäß
Anspruch 1 und eine der Leichtbauplatte zugeordneten Lage aus Dämmstoff, wobei die
mindestens eine Leichtbauplatte Bretter umfasst, welche bei zumindest einer ihrer
Hauptflächen eine Schar parallel verlaufender Nuten aufweisen und in mindestens einer
Schicht angeordnet sowie über Klebverbindungen miteinander verbunden sind. Die Lage
aus Dämmstoff umfasst Holzspäne, die bei der Herstellung von Brettern mit Nuten für
die Leichtbauplatte von Ausgangsbrettern abgetragen werden. Bei einem erfindungsgemässen
Verfahren zum Herstellen eines Leichtbauelementes gemäß Anspruch 9 mit mindestens
einer Leichtbauplatte, die Bretter mit zumindest einer Schar parallel verlaufender
Nuten umfasst, und mit einer der Leichtbauplatte zugeordneten Lage aus Dämmstoff,
werden zum Bereitstellen der Bretter mit Nuten, die zu mindestens einer Schicht der
Leichtbauplatte zusammengefügt werden, von Ausgangsbrettern Holzspäne abgetragen und
zumindest teilweise zur Herstellung der Lage aus Dämmstoff verwendet.
[0015] Bei einer erfindungsgemässen Verwendung gemäss Anspruch 13 werden Leichtbauelemente
mit mindestens einer Leichtbauplatte und Dämmstoff mit Holzspänen, die bei der Herstellung
der Leichtbauplatte anfallen, formschlüssig aneinander anliegend und mit Verbindungs-
und/oder Spannelementen zusammengehalten in einem Hauskörper verwendet.
[0016] Eine erfindungsgemässe Leichtbauplatte gemäss Anspruch 1 umfasst Bretter oder Abschnitte
von Brettern (6), welche Bretter bzw. Abschnitte bei zumindest einer ihrer Hauptflächen
eine Schar parallel verlaufender Nuten aufweisen und in mindestens einer Schicht angeordnet
sowie über Klebverbindungen miteinander verbunden sind, wobei bei zumindest einem
Teil der Nuten der Bretter bzw. Abschnitte der mindestens einen Leichtbauplatte die
Nutbreite von der Hauptfläche weg gegen das Innere des Brettes bzw. Abschnittes hin
grösser wird und entsprechend die zwischen diesen Nuten ausgebildeten Stege aus Holz
vom Innern des Brettes bzw. Abschnittes gegen die Hauptfläche breiter werden sowie
bei der Hauptfläche eine breite Stegfläche aufweisen. Ein vorteilhafter Dämmstoff
umfasst Holzspäne, die bei der Herstellung von Brettern mit Nuten von Ausgangsbrettern
abgetragen werden, wobei die Holzspäne im Wesentlichen streifenförmig sowie flach,
gewellt, rollenförmig, federförmig oder spiralförmig ausgebildet sind und zumindest
80 Gewichtsprozent der Holzspäne des Dämmstoffs von Spänen mit einer Länge im Bereich
von 2mm bis 40mm gebildet werden. Die Holzspäne bilden zusammen mit einem Bindemittel
eine im Wesentlichen zusammenhängende Struktur. Das Bindemittel umfasst zumindest
einen Anteil eines organischen Binders und/oder eines anorganischen Binders, wobei
der organische Binder vorzugsweise ein Polymerbinder, insbesondere Polyvinylacetat
(PVAc), und der anorganischer Binder vorzugsweise ein Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten,
insbesondere eine Mischung von Natriumsilikat und/oder Kaliumsilikat mit Lithiumsilikat
ist.
[0017] Diese Erfindungsgegenstände umfassen eine gemeinsame erfinderische Idee. Beim Lösen
der Aufgabe wurde in einem erfinderischen Schritt erkannt, dass ausgehend von trockenen
Brettern gleichzeitig gezielt zwei unterschiedliche Komponenten hergestellt werden
können, welche zum Erstellen eines erfindungsgemässen Leichtbauelementes wieder kombiniert
werden. Die erste Komponente wird von Brettern mit bei deren Hauptflächen ausgebildeten
parallelen Nuten und die zweite Komponente von dem bei der spanabhebenden Bearbeitung
insbesondere bei der Bildung der Nuten abgetragenen Material gebildet. Das Gewicht
der Bretter wird mit dem Ausbilden der Nuten um das Gewicht des abgetragenen Materials
reduziert. Die dabei reduzierte Stabilität der einzelnen Bretter wird durch ihre Formgebung
und ihre geeignete gegenseitige Anordnung und Verbindung bzw. Verklebung in einer
Leichtbauplatte in einer gewünschten Weise aufgebaut. Die zweite Komponente, das abgetragene
Material, wird als leichtes Isoliermaterial bzw. Dämmstoff ausgebildet und im Kontakt
zu Leichtbauplatten so angeordnet, dass die Kombination mindestens einer Leichtbauplatte
mit dem beim Ausbilden von Nuten der Bretter für Leichtbauplatten erzeugten Dämmstoff
ein stabiles und wärmedämmendes Leichtbauelement bildet.
[0018] Beim Zusammenstellen von Leichtbauplatten werden vorzugsweise mindestens zwei Schichten
mit seitlich aneinander gebundenen genuteten Brettern bei aneinander anliegenden Hauptflächen
miteinander verklebt, wobei die Nuten in den aneinander anliegenden Hauptflächen zweier
Schichten insbesondere unter einem Winkel zueinander verlaufen. Weil die Nuten Schwächungslinien
der Bretter bzw. Schichten bilden, sind die genuteten Bretter bzw. genuteten Schichten
bezüglich mechanischer Belastungen quer zu den Nutlängsrichtungen geschwächt. In Richtung
der Nutlängsrichtungen gewährleisten die beidseits der Nuten bis zu den Hauptflächen
ausgebildeten Stege eine weiterhin hohe Stabilität.
[0019] Die Ausrichtungen der Bretter bzw. der Nuten zweier direkt aneinander anschliessender
Schichten werden so gewählt, dass die Belastbarkeit der Leichtbauplatten deren Verwendung
entspricht. Wenn die Belastbarkeit in der Längsrichtung der Leichtbauplatten möglichst
gross sein muss, so wird zwischen den Nutlängsrichtungen direkt aneinander anschliessender
Schichten ein spitzer Winkel von mindestens 25° gewählt. Wenn die Belastbarkeit auch
in der Querrichtung der Leichtbauplatten gross sein soll, so wird zwischen den Nutlängsrichtungen
direkt aneinander anschliessender Schichten ein Winkel von 90° gewählt. Für viele
Anwendungen sind Winkel im Bereich zwischen 25° und 90° insbesondere die Winkel 45°
und im Wesentlichen 60° bzw. 30° bevorzugte Winkel zwischen den Nutlängsrichtungen
direkt aneinander anschliessender Schichten.
[0020] Das bei der Bearbeitung der Bretter, insb. das bei der Bildung der Nuten, abgetragenen
Material, bzw. die zweite Komponente, wird direkt beim Abtragen auf die Funktion als
Isoliermaterial bzw. Dämmstoff hin optimiert. Dazu wird eine spanende Bearbeitung
eingesetzt bei der im Wesentlichen streifenförmige Späne abgetragen werden. Die abgetragenen
Späne weisen eine Verteilung von Spanlängen und eine Verteilung von Spanmächtigkeiten
auf. Das Abtragen der Späne wird darauf ausgelegt, dass mit den Spänen ein Dämmstoff
gebildet werden kann, der nach der Anordnung im Leichtbauelement einen grossen Hohlraumanteil
mit starker Unterteilung bereitstellt, stabil bleibt und Feuchtigkeit möglichst wenig
zurückhält.
[0021] Bei der spanenden Bearbeitung unterscheiden sich die Späne in ihrer Grössenzusammensetzung
entsprechend der verwendeten Bearbeitungstechnik, der verwendeten Holzart und der
gewählten Richtung der Nuten relativ zur Faserrichtung der Bretter. Die Nuten werden
vorzugswiese mit Kreissägeblättern ausgebildet. Dabei kann der Durchmesser der Kreissägeblätter,
der Abstand der Sägezähne, die Form der Sägezähne, die Umfangsgeschwindigkeit der
Sägezähne und die relative Vorschubgeschwindigkeit zwischen einem bearbeiteten Brett
und dem mindestens einen Kreissägeblatt so gewählt werden, dass Späne mit der gewünschten
Grössenzusammensetzung entstehen.
[0022] Weil in einer Hauptfläche eines Brettes mehrere, insb. mindestens vier, Nuten angeordnet
werden, können diese mit mehreren von einander beabstandet auf einer gemeinsamen Welle
angeordneten Kreissägeblätter parallel ausgebildet werden. Wenn Nuten bei beiden Hauptflächen
der Bretter ausgebildet werden, so wird jeder Brett-Hauptfläche je eine Welle mit
mehreren Kreissägeblättern zugeordnet.
[0023] Der Eingriff der Kreissägeblätter bzw. deren Zähne in die Bretter entspricht vorzugsweise
der gewünschten Nuttiefe, so dass die Nut in einem Arbeitsschritt ausgebildet werden
kann. Gegebenenfalls wird die Nut in mehr als einem Schritt ausgebildet, wobei jeder
Teilschritt einen Anteil der Nut, insb. der Nuttiefe, abträgt.
[0024] Ein neu in das Brett eingreifender Zahn eines drehenden Kreissägeblattes trägt auf
seinem gesamten Weg bis zum Austritt aus dem Brett Holz ab, wobei das abgetragene
Holz einen Span bildet. Die Span-Länge hängt von der Krümmung des Aussenrandes des
Kreissägeblattes und von der Nuttiefe bzw. der Tiefe des Eingriffs des Kreissägeblattes
in das Brett ab. Die Span-Breite hängt von der Breite der Zähne des Kreissägeblattes
ab. Die Span-Mächtigkeit bzw. eine Ausdehnung senkrechte zur Spanlängsausdehnung und
zur Spanbreite hängt von der relativen Vorschubgeschwindigkeit zwischen einem bearbeiteten
Brett und dem mindestens einen Kreissägeblatt, vom Abstand (Zentrumswinkel bzw. Umfangsabschnitt)
zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen und von der Drehzahl des Kreissägeblattes ab.
[0025] Bevorzugt werden Zähne eingesetzt, die mit geraden Schneidlinien flache streifenförmige
Späne erzeugen, welche nach dem Abtrennen und der Bewegung durch den dem jeweiligen
Zahn zugeordneten Freiraum im Kreissägeblatt häufig eine gewellte Form aufweisen.
Wenn Zähne eingesetzt werden, welche gekrümmte Schneidlinien aufweisen, so weisen
die entstehenden Späne quer zu Ihrer Längsausdehnung eine gekrümmte Form auf, was
dazu führt, dass an den Spänen konkave Hohlräume ausgebildet sind. Gegebenenfalls
werden die Schneidlinien auch so ausgebildet, dass rollen-, feder- oder spiralförmige
Späne entstehen, die ebenfalls Innenräume, bzw. Hohlräume zumindest teilweise umschliessen.
[0026] Späne können während des Abtragens auch brechen, wobei die entstehenden Teilspäne
je einen Abschnitt der maximal zu erwartenden Spanlänge bilden. Ob die Späne brechen
oder nicht hängt unter anderem von der Form und Schärfe der Zähne und der ihnen in
Drehrichtung je vorausgehenden Freiräume im Kreissägeblatt ab. Zudem spielt auch die
Art des Holzes und die Ausrichtung der Nut relativ zur Brettlängsrichtung bzw. zur
Längsrichtung der Holzfasern eine Rolle. Um möglichst viele Späne in ihrer erzielbaren
Gesamtlänge herzustellen, werden die Längsrichtungen der Nuten parallel zur Längsrichtung
der Bretter ausgelegt und Trennsägeblätter mit scharfen Zähnen und den entstehenden
Spänen entsprechenden Freiräumen vor den Zähnen eingesetzt. Wenn nur wenige Späne
brechen, so ist der Feinanteil im abgetragenen Dämmstoff sehr klein und die Spanlängenverteilung
eng.
[0027] Um aus dem abgetragenen Material einer Nut möglichst viele Späne zu bilden, wird
die Span-Mächtigkeit möglichst klein gewählt, wobei eine minimale Mächtigkeit nicht
unterschritten werden soll, damit die Späne noch genügen stabil sind und über einen
möglichst grossen Längenbereich eine im Wesentlichen konstante Span-Breite aufweisen.
Wenn aus einem vorgegebenen Nutvolumen eine hohe Anzahl von Spänen herausgeholt wird,
so ermöglichen diese vielen Späne im Dämmstoff die Bildung von vielen von Spänen umschlossenen
Teilräumen, in denen kleine teilweise abgeschlossenen Luftmengen eine hohe Wärme-Dämmwirkung
erzielen. Das spezifische Gewicht eines stark wärmedämmenden Dämmstoffes ist bei Spänen
mit kleiner Mächtigkeit sehr klein. Das heisst, dass für die Herstellung eines bestimmten
Volumens des Dämmstoffes nur eine kleine Holzmenge benötigt wird.
[0028] Beim Bearbeiten der Bretter für die Produktion von Leichtbauplatten werden nicht
nur bei der Nutbildung Späne erzeugt. Die Hauptflächen werden gehobelt und die Seitenflanken
mit einer Kehlmaschine bearbeitet. An den Seitenflanken der Bretter werden mit spanabhebenden
Bearbeitungen Nuten und Federn ausgebildet, damit die zu einer Schicht zusammengefügten
Bretter durch die Nut-Feder-Verbindung einen guten Zusammenhalt gewährleisten. Die
Nut- und Feder-Verbindungen zwischen den Brettern einer Schicht haben den zusätzlichen
Vorteil, dass die Schichten nach dem Verleimen der Seitenflanken der Bretter schneller
belastbar sind und die Bretter der Schicht bündig entlang einer Ebene verlaufen. Die
Bretter oder die Schichten werden zudem plan gehobelt, wobei weiteres Spanmaterial
entsteht.
[0029] Bei der Herstellung von Leichtbauplatten mit genuteten Brettern bzw. Schichten verbleibt
vom gesamten Holzvolumen der verwendeten Ausgangsbretter ca. 40% in der Leichbauplatte,
60% fällt als abgetragenes Restmaterial in der Form von Spänen an. Für die Herstellung
der Leichtbauplatten wird Prozesswärme für die Produktion (Holztrocknung, Wärmebehandlung
beim Verleimen der Schichten sowie beim Aushärten des Binders im Dämmstoff) und gegebenenfalls
für das Heizen der Produktionsräume benötigt. Zur direkten Erzeugung der Prozesswärme
oder gegebenenfalls mit dem Einsatz eines Blockheizkraftwerks zur kombinierten Erzeugung
von Wärme und elektrischer Energie wird ein Anteil des abgetragenen Restmaterials
verwendet, beispielsweise ca. 25%. Der verbleibende Anteil von ca. 75% des Restmaterials
kann für die Produktion von Dämmstoff verwendet werden. Diese Anteilszahlen können
an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.
[0030] Ausgehend von 1m
3 Holz in der Form von rohen Brettern mit einem Gewicht von ca. 450kg gelangt ca. 180kg
dieses Holzmaterials in die Leichtbauplatte. Weil der Hohlraumanteil der Leichtbauplatte
aufgrund der Nuten bei ca. 40% liegt, kann davon ausgegangen werden, dass das Volumen
der Leichtbauplatte mit einem Gewicht von 180kg bei ca. 0.56m
3 liegt. Vom abgetragenen Restmaterial mit dem Gewicht von ca. 270kg wird ca. 200kg
für die Produktion von Dämmstoff eingesetzt. Weil die Dichte des Dämmstoffs bei ca.
60 bis 90kg/m
3 liegt und davon ein grosser Anteil von den Holzspänen sowie ein kleiner Anteil, beispielsweise
ca. 10%, von Bindemittel gebildet wird, ergibt sich ein Volumen des Dämmstoffs von
ca. 2.5m
3 bis 3.5m
3. Wenn nun alles aus 1m
3 Holz entstehende Material nach dem Abzug von ca. 70kg, dessen Energie für die Produktion
verwendet wird, in der Form der Leichtbauplatte und des Dämmstoffes zusammengestellt
wird, so entsteht ein verbaubares Volumen von 3m
3 bis 4m
3. Weil nur ein Teil der Leichtbauelemente für ein Haus Dämmstoff umfassen, wird meist
nur ein Teil der entstehenden Holzspäne zusammen mit den aus dem gleichen Holz gebildeten
Leichtbauelementen verwendet. Der verbleibende Teil kann als Dämmstoff getrennt von
den Leichtbauelementen eingesetzt oder gegebenenfalls als Energieträger verwendet
werden. Die Verwendung als Energieträger ist aber weniger effizient, weil beispielsweise
bei der Pellet-Herstellung für die Verarbeitung noch viel zusätzliche Energie aufgewendet
werden muss.
[0031] Für das Abtragen von langen Spänen wird ein Kreissägeblatt mit einem möglichst grossen
Durchmesser gewählt, bei dem aufgrund der schwachen Krümmung des Kreissägeblatt-Aussenrandes
ein langes Segment seines Aussenrandes im Brett bzw. in der entstehenden Nut aufgenommen
ist. Wenn die Nuttiefe wählbar ist, so wird diese grösser gewählt, wenn lange Späne
erwünscht sind. Für das Abtragen von kurzen Spänen wird ein Kreissägeblatt mit einem
möglichst kleinen Durchmesser gewählt, bei dem ein kurzes Segment seines Aussenrandes
bzw. Umfangs im Brett aufgenommen ist. Wenn die in einem Bearbeitungsschritt herausgearbeitete
Nuttiefe wählbar ist, so wird diese kleiner gewählt, wenn kleine Späne erwünscht sind.
[0032] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die aus den nebeneinander
verlaufenden Nuten eines Brettes abgetragenen Späne verschieden lang ausgebildet.
Gemäss einer ersten Ausführungsform werden dazu die Nuten verschieden tief ausgebildet.
Unterschiedlich tiefe Nuten können dann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn
in den Brettern auf beiden Hauptflächen Nuten ausgebildet werden. Damit der gesamte
Nuthohlraum im Brett aufgrund der unterschiedlich tiefen Nuten nicht kleiner werden
muss, können die auf den beiden Hauptflächen einander jeweils gegenüberliegenden Nuten
zusammen eine konstante Summe der Einzeltiefen aufweisen. Wenn also die Nut bei einer
ersten Hauptfläche nur eine kleine Tiefe hat, so kann die ihr gegenüberliegende Nut
bei der zweiten Hauptfläche eine grosse Tiefe haben. Der Holzbereich zwischen diesen
Nuten wird dann jeweils eine gewünschte minimale Mächtigkeit aufweisen. Wenn nun die
Nuttiefen bei der ersten Hauptfläche von den Seitenflanken des Brettes gegen die Brettmitte
zunehmen, so nehmen die Nuttiefen bei der zweiten Hauptfläche von der Brettmitte gegen
die Seitenflanken des Brettes zu.
[0033] Gemäss einer zweiten besonders vorteilhaften Ausführungsform zur Herstellung von
verschieden langen Spänen aus den nebeneinander verlaufenden Nuten eines Brettes werden
Kreissägeblätter mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet. Wenn alle Nuten eines
Brettes mit verschieden grossen Kreissägeblättern hergestellt werden, so ergibt sich
aus allen Nuten zusammen ein Spänegemisch dessen Spanlängenverteilung breiter ist
als bei der Herstellung von Spänen mit alles gleichen Kreissägeblättern. Jedes unterschiedlich
grosse Kreissägeblatt erzeugt Späne mit einer engen Längenverteilung. Weil die Maxima
dieser Längenverteilungen entsprechend dem jeweiligen Kreissägeblatt-Durchmesser bei
unterschiedlichen Spanlängen liegen, ist die aus der Summe der Einzelverteilungen
gebildete Gesamtverteilung wesentlich breiter. Ein Spangemisch mit Spanlängen die
über einen gewünschten Längenbereich verteilt sind, kann eine komplexere Hohlraumstruktur
gewährleisten als Späne, die alle im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.
[0034] Damit über die Brettbreite verteilt Kreissägeblätter mit unterschiedlichen Durchmessern
effizient eingesetzt werden können, wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine
zur zu bearbeitenden Hauptfläche der Bretter in einem ersten spitzen Wellen-Winkel
α ausgerichtete erste Welle verwendet, auf der in vorgegebenen Abständen Kreissägeblätter
mit zunehmendem Druchmesser angeordnet sind. Die erste Welle liegt in einer Ebene,
welche senkrecht auf der Hauptfläche der Bretter steht und senkrecht zu den Längsachsen
der Nuten ausgerichtet ist. Der Winkel zwischen der ersten Welle und der Hauptfläche
sowie die Durchmesser der Kreissägeblätter und ihre Position auf der ersten Welle
werden vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass alle Kreissägeblätter im Wesentlichen
gleich tiefe Nuten ausbilden. Aufgrund der schiefgestellten Welle ist zwischen den
Ebenen der Kreissägeblätter und der Hauptfläche ein ersten Scheiben-Winkel β ausgebildet,
wobei folgendes gilt:
[0035] Entsprechend der Neigung der Kreissägeblätter bzw. des Scheiben-Winkels β ist auch
zwischen den seitlichen Randflächen der entstehenden Nuten und der Hauptfläche des
Brettes der Scheiben-Winkel β ausgebildet. Damit die Nuten in Schnittebenen senkrecht
zur Nutlängsrichtung nicht die asymmetrisch Form beibehalten, wird vorzugsweise der
gleichen Hauptfläche eine zweite Welle mit Kreissägeblättern zugeordnet, welche unter
einem zweiten spitzen Wellen-Winkel a' zur Hauptfläche der Bretter ausgerichtet ist.
Diese zweite Welle mit Kreissägeblättern ist bezügliche einer senkrecht auf der Hauptfläche
stehenden die zentrale Längsachse des Brettes umfassende Spiegelebene gespiegelt zur
ersten Welle mit den Kreissägeblättern ausgerichtet und zusätzlich in Brettlängsrichtung
etwas versetzt zur ersten Welle angeordnet.
[0036] Die beiden Wellen mit den Kreissägeblättern sind so aufeinander abgestimmt, dass
nach der Bearbeitung der Hauptfläche mit beiden Wellen im Wesentlichen symmetrische
Nutquerschnitte vorliegen, wobei die Nutbreite von der Hauptfläche weg gegen das Innere
des Brettes hin grösser wird. Die Nutöffnung bei der Hauptfläche entspricht mindestens
der Ausdehnung der Kreissägeblätter in der Hauptfläche senkrecht zur Nutlängsrichtung.
Zwischen den Nuten bleiben Stege aus Holz stehen, welche vom Innern des Bretts gegen
die Hauptfläche breiter werden und bei der Hauptfläche eine breite Stegfläche aufweisen.
[0037] Diese breiten Stegflächen gewährleisten beim Zusammenstellen von Leichtbauplatten,
bzw. beim Verkleben von zwei Schichten mit seitlich aneinander gebundenen genuteten
Brettern, genügend grosse Kontaktflächen für eine stabile Klebeverbindung und dies
auch unabhängig vom Winkel zwischen den Nuten in den aneinander anliegenden Hauptflächen
der beiden Schichten. Bei Feuchtigkeitsänderungen sind die damit verbundenen Quell-
und Schwundverformungen in den miteinander verklebten Stegen aufgrund der unterschiedlichen
Stegausrichtung in verschiedenen Richtungen maximal. Die Unterschiede beim Quellen
und Schwinden ergeben sich dadurch, dass diese Eigenschaften bei einem Baumstamm sehr
unterschiedlich sind. Die Ausdehnungsänderungen liegen in Stammlängsrichtung bzw.
axial bei 0.1 bis 0.3%, radial bei 1 bis 3% und tangential bei 3 bis 6%. Wenn nun
Brettbereiche mit einem tangentialen Schwundverhalten an Brettbereichen mit einem
axialen Schwundverhalten befestigt sind, so können sich die prozentualen Längenänderungen
um den Faktor 20 unterscheiden. Die grossen klebenden Kontaktflächen zwischen Stegen
der beiden Schichten können die auftretenden Kräfte aufnehmen, ohne dass sich die
Leichtbauplatte verformt, bzw. ohne dass sich Spannungsrisse bilden.
[0038] Wenn nach der Bearbeitung einer Hauptfläche eines Brettes mit zwei spiegelbildlich
angeordneten schiefgestellten Wellen mit unterschiedlich grossen Kreissägeblättern
in den Mitten der Nuten an den Nutgründen noch vorstehende zentrale Stege ausgebildet
sind, so können diese für einzelne Anwendungen vorteilhaft sein, für andere Anwendungen
werden sie aber entfernt. Zum Entfernen werden gleich grosse Kreissägeblättern eingesetzt,
die in entsprechenden Abständen an einer parallel zur Hauptfläche und senkrecht zur
Nutlängsrichtung verlaufenden Welle angeordnet sind. Nach dem Entfernen der zentralen
Stege entstehen Nuten deren Hohlraumanteil von der jeweiligen Hauptfläche aus gegen
innen zunimmt, bis zu einer zentralen zusammenhängenden Holzschicht. Es versteht sich
von selbst, dass die zentralen Bereiche der Nuten auch vor den seitlichen abgetragen
werden können.
[0039] Die zentrale zusammenhängende Holzschicht kann Kräfte aufnehmen, welche über die
Seitenflanken ins genutete Brett eingetragen werden. Nach der Verleimung von Schichten
mit verschieden ausgerichteten Nuten, werden diese Querkräfte von den Stegen der angrenzenden
Schicht aufgenommen, weil diese Stege quer zu den Seitenflanken der Bretter der ersten
Schicht verlaufen oder bei parallelen Brettern vorzugsweise die Nutöffnungen überdecken.
Wenn die genuteten Bretter in Leichtbauplatten mit mindestens zwei Schichten eingesetzt
werden, kann die zusammenhängende Holzschicht so minimal ausgebildet werden, dass
sie im Wesentlichen nur die Steganordnungen beim Bretttransport zum Herstellen der
Leichtbauplatte zusammenhält.
[0040] Damit ein Brett mit einem möglichst grossen gesamthaften Nutvolumen entsteht, werden
in einer bevorzugten Ausführungsform die beschriebenen Nutformungsschritte bei beiden
Hauptflächen durchgeführt. Dazu werden wieder zwei spiegelbildlich unter einem spitzen
Winkel zur zweiten Hauptfläche verlaufende Wellen mit unterschiedlich grossen Kreissägeblättern
und insbesondere eine parallel zur zweiten Hauptfläche verlaufende Wellen mit gleich
grossen Kreissägeblättern eingesetzt. Die Anordnung wird insbesondere so gewählt,
dass im Brettquerschnitt die von der zentralen zusammenhängenden Holzschicht beidseitig
wegführenden Stege zu einer Mittelebene im Wesentlichen gespiegelt ausgebildet sind.
So können Druckkräfte, die über die breiten Stegflächen von den Stegen bei der ersten
Hauptfläche aufgenommen werden, in der Mitte des Brettes direkt an die Stege übertragen
werden, die sich gegen die zweite Hauptfläche erstrecken. Bei dieser Anordnung genügt
vorzugsweise eine zentrale zusammenhängende Holzschicht mit einer Mächtigkeit von
lediglich 5 bis 15% der Mächtigkeit des Brettes. Diese auf hohe Druckbelastungen der
Hauptflächen ausgelegten Ausführungen eignen sich beispielsweise für Leichtbauelemente,
die für Böden bzw. Decken eingesetzt werden.
[0041] Gegebenenfalls sind aber die Stege bei beiden Hauptflächen gegeneinander verschoben,
so dass den Stegen bei der ersten Hauptfläche Nuten bei der zweiten Hauptfläche zugeordnet
sind. Damit Druckkräfte gut von einer Hauptfläche zur anderen übertragen werden können,
ist der zentrale Holzbereich so ausgebildet, dass sich die Kräfte von einem Steg der
ersten Hauptfläche möglichst optimal auf zwei benachbarte Stege der zweiten Hauptfläche
aufteilen bzw. übertragen. Dazu braucht die zentrale zusammenhängende Holzschicht
eine entsprechende Ausformung und insbesondere mehr Material, wobei die jeweils gewählte
Ausformung auf gewünschte Verformungseigenschaften der Leichtbauplatte ausgerichtet
werden kann. Für Gebäudewände in erdbebengefährdeten Gebieten ist es vorteilhaft,
wenn hohe Verformungsenergien nicht zum vollständigen Brechen der Leichtbauplatte
führen, sondern in den Platten grosse Verformungen erzeugen, insbesondere mit lokalen
Materialbrüchen bei der zentralen zusammenhängenden Holzschicht, welche grosse Energieanteile
dämpfend aufnehmen können.
[0042] Bei Nuten in Längsrichtung der Bretter erstrecken sich die Stege parallel zur Längsrichtung
der Holzfasern, was die Stabilität der Stege erhöht. Es ist auch möglich eine zweite
Schar paralleler Nuten in einem spitzen Winkel zur ersten Schar von Nuten auszubilden.
Dadurch werden die Stegflächen zwischen den ersten Nuten und natürlich auch die Stege
unterbrochen. Beim Zusammenstellen von Leichtbauplatten, bzw. beim Verkleben von zwei
Schichten mit seitlich aneinander gebundenen genuteten Brettern je mit in einem spitzen
Winkel zueinander verlaufenden Nutscharen sind immer noch genügend grosse Kontaktflächen
für eine stabile Klebeverbindung vorhanden. Die Klebeverbindungen zusammen mit den
daran anschliessenden Stegen bzw. Stegabschnitten bilden bei ununterbrochenen Stegen
eine Gitterstruktur mit grossen Verbindungslängen und bei unterbrochenen Stegen eine
netzartige Struktur mit kürzeren Verbindungslängen.
[0043] Die Kombination der von den Klebeverbindungen und den Steganordnungen gebildeten
Stabilitätsstruktur und der bei den Nutgründen und der zentralen zusammenhängenden
Holzschicht gebildeten Verformungsmöglichkeiten kann optimal an die gewünschten Ansprüche
angepasst werden.
[0044] Wenn zwei Schichten mit Nuten, gegebenenfalls bei mindestens einer Hauptfläche mit
zwei gekreuzten Scharen von Nuten, verklebt werden, sind die Klebeverbindungen Teilbereiche
der Schichtoberfläche in denen die zwischen den Nuten vorstehenden Stege der beiden
verbundenen Schichten mit ihren Stegflächen aneinander anliegen. Es gibt keine grossflächige
bzw. zusammenhängende Leimschicht, welche die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit senkrecht
zur Schichtoberfläche unerwünscht einschränken könnte. In der Nähe der Klebeverbindungen
bzw. der Stegflächen gibt es die von den Nuten gebildeten Hohlräume. Wenn Biegekräfte
auf die Leichtbauplatte einwirken, so führen diese beim Überschreiten einer Elastizitätsgrenze
nicht zum plötzlichen Brechen der Leichtbauplatte, sondern lokal werden Stege in die
verdichtbaren Hohlräume umgeformt. Diese kleinen inneren Umformungen und Brüche bzw.
Verschränkungen können sehr viel Energie aufnehmen, ohne dass die Leichtbauplatte
bricht. Die Leichtbauplatte hat eine hohe Elastizität und auch nach einer hohen Aufnahme
von Verformungsenergie sowie einem damit einhergehenden starken Durchbiegen immer
noch eine hohe verbleibende Biegefestigkeit.
[0045] Wenn eine Leichtbauplatte aus mehr als zwei Schichten aufgebaut wird, werden die
beiden Aussenschichten in einer bevorzugten Ausführungsform anders aufgebaut als dazwischenliegende
Innenschichten. Die Innenschichten können bezüglich Stauchen und Strecken eine kleinere
Stabilität und entsprechend einen grösseren Hohlraumanteil aufweisen als die Aussenschichten,
weil auch dann die Innenschichten gewährleisten, dass die Stauch- und Streck-Belastung
der Gesamtplatte im Wesentlichen auf die beiden Aussenschichten aufgeteilt wird. Die
Innenschichten müssen aber gewährleisten, dass der Abstand zwischen den Aussenschichten
im Wesentlichen unverändert bleibt. Dazu müssen Sie eine genügend grosse Druckbelastbarkeit
senkrecht zur Hauptfläche aufweisen. Eine optimale Auslegung der Nutformen und Anordnungen
in den verschiedenen Schichten kann mit Modellrechnungen an die erwarteten Belastungen
angepasst werden.
[0046] Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird bei mindestens einer Aussenfläche der
Leichtbauplatte eine Schicht aus Brettern angeordnet, welche nur auf der gegen das
Innere der Leichtbauplatte gerichteten Hauptfläche eine Schar von Nuten umfassen.
An ihrer gegen das Äussere des Leichtbauelementes gerichteten Hauptfläche umfassen
die Bretter entlang beider langen Seitenlinien angefräste Randbereiche, bzw. Fasen.
Wenn die Leichtbauelemente mit den Brettern mit den angefrästen Randbereichen bzw.
Fasen nach aussen gerichtet als Wandelement eingesetzt werden, so verlaufen angefrästen
Randbereiche bzw. Fasen als kleine Rinnen schräg nach unten und können so das auf
das jeweilige Brett treffende Regenwasser kontrolliert zur Seite ableiten, was eine
unterschiedliche Benetzung und damit einen unterschiedlichen Bewuchs bzw. eine unterschiedliche
Verfärbung der oberen und unteren Bereiche einer Wand verhindert.
[0047] Bei den aus Schichten mit Brettern aufgebauten Leichtbauplatten erstrecken sich die
Bretter in Richtungen parallel zur Ebene die von der Längs- und der Querrichtung der
Leichtbauplatte aufgespannt wird. Die kleinsten Längenänderungen beim Quellen und
Schwinden ergeben sich in der Brettlängsrichtung bzw. in der Längsrichtung der Holzfasern,
weil ja bei einem Baumstamm die Ausdehnungsänderungen in Stammlängsrichtung bzw. axial
bei lediglich 0.1 bis 0.3% liegen. Entsprechend ergeben sich bei den beschriebenen
Leichtbauplatten die minimalen Ausdehnungsänderungen in der Ebene der Leichtbauplatte.
Senkrecht zur Ebene der Leichtbauplatte bzw. senkrecht zu den Hauptflächen der Bretter
der Leichtbauplatte treten grössere Ausdehnungsänderungen auf, weil diese Richtung
im gewachsenen Baum Komponenten in einer radialen Richtung und/oder einer tangentialen
Richtung umfasst und die Ausdehnungsänderungen radial bei 1 bis 3% sowie tangential
bei 3 bis 6% liegen. Für Anwendungen, bei denen unabhängig von der jeweiligen Umgebungsfeuchtigkeit
die Aussenflächen bzw. die Hauptflächen der Leichtbauplatten möglichst genau in einer
Ebene verbleiben sollen, müssen die Leichtbauplatten an diese zusätzliche Aufgabe
angepasst werden.
[0048] Dazu werden in einer bevorzugten Ausführungsform von Leichtbauplatten, bei denen
die Hauptflächen der Bretter parallel zur Aussenfläche der Leichtbauplatte ausgerichtet
sind, mit Schnitten in Normalebenen zur Aussenfläche kurze Abschnitte gleicher Länge
abgetrennt. Diese kurzen Abschnitte werden von zwei parallel verlaufenden Schnittflächen
und senkrecht dazu von zwei Teilfläche der Aussenflächen der aufgeteilten Leichtbauplatten
begrenzt. Die kurzen Abschnitte werden um 90° umgelegt, in einer Schicht nebeneinander
angeordnet und jeweils mit den Teilflächen der Aussenflächen der aufgeteilten Leichtbauplatten
in gegenseitige Verbindung gebracht, so dass sie eine Schicht aus Abschnitten, insbesondere
eine Kernschicht, einer weiter optimierten Leichtbauplatte bilden. Beim Zusammenfügen
werden aneinander anschliessende Abschnitte mit ihren Teilflächen der ursprünglichen
Aussenflächen aneinander angelegt und dort vorzugsweise miteinander über Klebeverbindungen
verbunden. Die Schnittflächen der zusammengefügten Abschnitte bilden nun die neuen
Aussenflächen der Schicht aus Abschnitten.
[0049] In einer Schicht aus Abschnitten verlaufen die Längsrichtungen der Holzfasern nicht
mehr im Wesentlichen parallel zur Schicht-Aussenfläche sondern quer dazu. Die effektive
Ausrichtung hängt dabei von der Ausrichtung der Schnittebenen beim Abtrennen der Abschnitte
relativ zu den Brettlängsrichtungen der verwendeten Leichtbauplatten ab.
[0050] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Leichtbauplatte, von der die Abschnitte
abgetrennt werden, nur Bretter mit der gleichen Ausrichtung und die Schnittebene wird
im Wesentlichen senkrecht zur Brettlängsrichtung ausgerichtet. Entsprechend wird die
Längsrichtung der Holzfasern in einer Leichtbauplatte, die in der beschriebenen Weise
aus Abschnitten einer Leichtbauplatte mit im Wesentlichen gleich ausgerichteten Bretter
aufgebaut ist, im Wesentlichen senkrecht zu den Schicht-Aussenflächen einer Schicht
aus solchen Abschnitten verlaufen. Entsprechend treten die kleinsten Längenänderungen
beim Quellen und Schwinden in der Richtung senkrecht zu den Schicht-Aussenflächen
auf und die Haupt- bzw. Aussenflächen der zumindest teilweise mit Abschnitten aufgebauten
Leichtbauplatten verbleiben auch bei Feuchtigkeitsänderungen möglichst genau in einer
Ebene.
[0051] Schichten aus Brettern mit Nuten, bei denen die Nutbreite von der Hauptfläche weg
gegen das Innere des Brettes hin grösser wird, weisen zwischen den Nuten Stege auf,
deren Stegfläche bei der Hauptfläche der Schicht breiter ist als die Nutöffnung. Wenn
nun solche Schichten in gleicher Nut- bzw. Brettausrichtung miteinander verbunden
werden, so können die Stegflächen die Zugangsöffnungen zu den Nuten überspannen, was
aufgrund der Verleimung eine feste bzw. durchgängige Verbindungslage ergibt. Auf einen
Winkel zwischen den Nuten der direkt aneinander anschliessenden Schichten kann verzichtet
werden, ohne dass dabei die Stabilität der entstehenden Platte wesentlich eingeschränkt
wird.
[0052] Wenn Schichten in gleicher Nut- bzw. Brettausrichtung so miteinander verbunden werden,
dass die Stegflächen der beiden verbundenen Schichten im Wesentlichen genau aufeinander
treffen, so ergibt sich eine grosse aber durch die Nutzugänge unterbrochene Klebverbindung.
Weil die Bretter beim jeweiligen Grund ihrer Nuten eine zentrale zusammenhängende
Holzschicht umfassen, entsteht trotz der gesamthaft grossen von je zwei Nuten gebildeten
zusammenhängenden Hohlräumen eine für viele Anwendungen genügende Stabilität in der
Leichtbauplatte. Insbesondere weisen auch abgetrennte Abschnitte dieser Leichtbauplatte
eine für die weitere Verarbeitung nötige Stabilität auf.
[0053] Mit der oben beschriebenen bevorzugten Lösung, bei der die Holzfasern im Wesentlichen
zur Deckschicht einen Winkel von 90° bilden, kann ein Nachteil der Lösung gemäss
EP 1 913 211 B1 überwunden werden. Dort weisen die Längsrichtungen der Fasern zur Fläche der Deckschicht
immer einen Winkel im Bereich von 25° bis 80° auf. Ein Winkel von 90° ist dort ausgeschlossen.
[0054] Wenn die Leichtbauplatte, von der die Abschnitte abgetrennt werden, mindestens zwei
Schichten mit unterschiedlich ausgerichteten Brettern umfasst, so wird die Schnittebene
vorzugsweise so gewählt, dass die Flächennormale der Schnittebene zu den unterschiedlichen
Brettlängsrichtung möglichst kleine Winkel bildet. Entsprechend weichen die unterschiedlichen
Längsrichtungen der Holzfasern mit möglichst kleinen Winkeln von der Richtung senkrecht
zu den Schicht-Aussenflächen einer Schicht aus solchen Abschnitten ab. Die kleinsten
Längenänderungen beim Quellen und Schwinden ergeben sich in der Richtungen, die etwas
von der Richtung senkrecht zu den Schicht-Aussenflächen abweichen. Die Haupt- bzw.
Aussenflächen der zumindest teilweise mit Abschnitten aufgebauten Leichtbauplatten
können bei Feuchtigkeitsänderungen Bewegungen ausführen, die etwas über den erzielbaren
minimalen Bewegungen liegen.
[0055] Diese Lösung, bei der die Längsrichtungen der Holzfasern von der Richtung senkrecht
zu den Schicht-Aussenflächen einer Schicht aus solchen Abschnitten abweichen, weist
gegenüber der Lösung gemäss
EP 1 913 211 B1 noch einen Vorteil auf. Bei der Lösung gemäss
EP 1 913 211 B1 erstrecken sich die Nuten von einer Hauptfläche eines Brettes über den überwiegenden
Teil der Mächtigkeit des Brettes, was beim Abtrennen der Abschnitte zu Stabilitätsproblemen
führen kann. Bei der voliegenden Erfindung gewährleistet die zentrale zusammenhängende
Holzschicht die für das Abtrennen nötige Stabilität.
[0056] An jeder neuen Aussenflächen einer Schicht aus Abschnitten kann eine weitere Schicht
aus Abschnitten oder eine Deckschicht angeordnet bzw. festgeklebt werden. Mit einer
Deckschicht kann die jeweils gewünschte Oberfläche bereitgestellt werden. Entsprechend
sind alle als Deckschichten bekannten Materialien einsetzbar. Die zumindest teilweise
aus Abschnitten von Leichtbauplatten aufgebauten Leichtbauplatten können nebst der
Anwendung in Leichtbauelementen auch in Leichtbauplatten für Möbel und Inneneinrichtungen
verwendet werden, wobei dann auch an den Stirnseiten Deckschichtelemente festgeklebt
werden.
[0057] Bei Leichtbauplatten für Möbel und Inneneinrichtungen mit dünnen Deckschichten ist
es problematisch, wenn es unter der Deckschicht Hohlräume mit grossen Durchmessern
in allen Richtungen gibt, weil dort die Belastbarkeit der Deckschicht und die Befestigungsmöglichkeiten
stark eingeschränkt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Leichtbauplatte
mit mindestens einer Schicht aus Abschnitten einer Leichtbauplatte mit Nuten, bei
denen die Nutbreite von der Hauptfläche weg gegen das Innere des Brettes hin grösser
wird, werden am Nutgrund in die Nut vorstehende Grate aus Holz stehen gelassen. Das
heisst, dass beim Ausbilden dieser Nuten nur in zwei verschiedenen Richtungen schräg
gestellte Kreissägeblätter eingesetzt werden und auf den Einsatz der senkrecht zur
Hauptfläche der Bretter ausgerichteten Kreissägeblätter verzichtet wird. Entsprechend
gibt es im Wesentlichen nur schmale Hohlräume die in einer Richtung eine kleine Ausdehnung
haben, welche der Mächtigkeit des Kreissägeblattes entspricht mit dem die Nut gebildet
wurde. Vorzugsweise liegt diese Mächtigkeit bei im Wesentlichen 4mm.
[0058] Zur Bereitstellung eines Leichtbauelements mit einer guten Wärmedämmung wird an einer
Leichtbauplatte, insbesondere zwischen zwei miteinander verbundenen Leichtbauplatten,
eine Lage mit Holzspänen angeordnet, wobei die Holzspäne beim Bearbeiten von trockenen
Brettern bzw. Schichten für Leichtbauplatten anfallen.
[0059] Im einfachsten Fall werden die Holzspäne einfach in im Wesentlichen gegen aussen
abgeschlossene Hohlräume von Leichtbauelementen eingefüllt. Um ein langsames schwerkraftbedingtes
Absacken bzw. alterungsbedingtes Zerfallen der Späne zu verhindern, wird den Spänen
ein Bindemittel zugegeben, das gleichmässig verteilt minimale Bindungen zwischen den
Holzspänen gewährleistet. Die Zugabe des Bindemittels kann direkt beim Einfüllen der
Holzspäne in Hohlräume erfolgen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden
mattenförmige Dämmelemente hergestellt, die an Leichtbauplatten befestigt werden.
Bei der Herstellung der mattenförmigen Dämmelemente wird nach der Beigabe des Bindemittles
ein Formprozess durchgeführt, welcher den Dämmelementen die gewünschte Form und Stabilität
gibt.
[0060] Das bevorzugte Bindemittel ist jeweils an die Anwendung angepasst. Dabei spielt es
eine Rolle, wie schnell eine minimale Stabilität erzielt werden muss und ob der Aushärtungsvorgang
unterstützt werden kann. Bei Spänen, die in einen Hohlraum eingefüllt werden ist die
Anforderung an den optimalen Binder anders als bei Spänen die zu Matten zusammengefügt
werden. Zudem kann die Binderzusammensetzung auch auf Brandschutzanforderungen und/oder
auf den Schutz gegen biologische Abbauprozesse ausgerichtet werden.
[0061] Ein vielfältig einsetzbares Bindemittel umfasst vorzugsweise einen Anteil eines organischen
Binders und einen Anteil eines anorganischen Binders, wobei diese beiden Binder gegenseitig
verträglich sein müssen.
[0062] Als organischer Binder wird vorzugsweise ein Polymerbinder, beispielsweise Polyvinylacetat
(PVAc) in Form einer Lösung in einem organischen Lösemittel oder vorzugsweise als
Dispersion eingesetzt. Polyvinylacetat ist ein amorpher, geruch- und geschmackloser
Kunststoff mit hoher Licht- und Wetterbeständigkeit. Es ist zwar brennbar, jedoch
nicht leicht entflammbar.
[0063] Als anorganische Binder eignen sich Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten.
Alkali-Polysilikate sind kristalline oder als Gemisch verschiedener Silicate glasartige
(amorphe) Feststoffe bzw. in Wasser viskose Lösungen. Sie umfassen mindestens eines
der Alkali-Metalle Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium oder Francium, wobei
Alkali-Polysilikate mit Natrium und Kalium als Wasserglas am meisten verbreitet sind.
[0064] Aus dem Bereich der Farben sind abhängig von den verwendeten Bindern Silikatfarben
und Dispersionssilikatfarben bekannt. Dispersionssilikatfarben enthalten neben Alkali-Polysilikaten
bzw. Wasserglas noch ein organisches Bindemittel, üblicherweise eine Kunstharzdispersion.
Aus diesem Grund werden Dispersionssilikatfarben auch als Organosilikatfarben bezeichnet.
Nach DIN 18363 dürfen Dispersionssilikatfarben max. 5 Gewichtsprozent organische Bestandteile
umfassen. Gängige Silikatfarben sind als Zweikomponentenprodukte aufgebaut und bestehen
aus flüssigem Wasserglas (Binder) und einer pulverförmigen Pigmentfüllstoffmischung,
wobei diese beiden Komponenten erst kurz vor der Verarbeitung zusammengerührt werden,
weil die Pigmentpartikel bei längeren Standzeiten sedimentieren. Zum Erzielen von
Bindungen zwischen den Holzspänen kann somit die Binderkomponente einer handelsüblichen
Silikatfarbe verwendet werden.
[0065] DE 26 52 421 A1 beschreibt ein Bindemittel auf der Basis von Alkali-Polysilikaten, das aus einer
Mischung von Natriumsilikat und/oder Kaliumsilikat mit Lithiumsilikat besteht. Bereits
ein kleiner Anteil von Lithiumsilikat erhöht die Wasserfestigkeit im abgebundenen
Zustand und gewährleistet einen etwas tieferen pH Wert. Zudem können die bei der Abbindung
von Natriumwasserglas auftretenden Ausblühungen mit dem Anteil von Lithiumsilikat
vermieden werden.
[0066] Bei gebrauchsfertigen Bindern auf der Basis von Alkali-Polysilikaten sind die Alkali-Polysilikate
bereits in Wasser gelöst. Auch ein organischer Binder, insbesondere Polyvinylacetat
(PVAc), kann als wässrige Dispersion eingesetzt werden. Um eine möglichst homogene
Bindungsstruktur in einer Menge von Holzspänen gewährleisten zu können, muss der wässrige
Binder möglichst gleichmässig mit möglichst vielen Holzspänen in Kontakt gebracht
werden. Sowohl bei der Zugabe des Bindemittels direkt beim Einfüllen der Holzspäne
in Hohlräume als auch bei der Herstellung der mattenförmigen Dämmelemente wird der
wässrige Binder über Düsen in einen Materialfluss der Späne eingebracht.
[0067] Für die Herstellung des Dämmstoffes mit Holzspänen wird vorzugsweise ein Bindemittel
mit Anteilen aus nachwachsenden Rohstoffen verwendet. Solche Bindemittel können Tannine,
technische Lignine, Kohlenhydrate wie z.B. Stärke oder auch Proteine z.B. Kasein umfassen.
In der Kombination mit Holzspänen sind die in der Natur weit verbreiteten Tannine,
die sowohl in hydrolysierbarer als auch in kondensierter Form vorliegen, besonders
vorteilhaft. Die Produktion ist überwiegend auf kondensierte Tannine ausgerichtet,
die insbesondere aus Baumrinden hergestellt werden. Vorzugsweise werden Bindemittel
mit Tannin und Additiven, beispielsweise mit Hexamin, verwendet, bei denen nur geringe
Formaldehyd-Emissionen auftreten. Aufgrund ihrer chemischen Struktur lassen sich Tannine
zu hochmolekularen Kondensationsprodukten mit hohen Härtungsgeschwindigkeiten umsetzen.
Die Eigenschaften von Tanninharzen können durch den Zusatz von Isocyanaten verbessert
werden.
[0068] Beim Herstellen der mattenförmigen Dämmelemente mit Holzspänen muss das Bindemittel
in Kontaktbereichen zwischen locker zusammengeführten Holzspänen Bindungsbrücken ausbilden.
Dazu wird das Bindemittel so ausgebildet und den Holzspänen zugeführt, dass die Holzspäne
genügend mit Bindemittel benetzt werden und dass sich beim anschliessenden Abbinden
Bindemittel-Brücken zwischen Holzspänen bilden und das entstehende Dämmmaterial luftdurchlässig
ist. Zum Erzielen der gewünschten Benetzungseigenschaft wird dem Bindemittel gegebenenfalls
ein Benetzungsmittel und/oder ein Schaumbildner und/oder ein Lösungsmittel, insbesondere
Wasser, zugegeben. Um ein besonders schnelles Abbinden zu erzielen, wird gegebenenfalls
ein Zweikomponenten-Binder eingesetzt.
[0069] Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden sowohl die Späne als auch der wässrige
Binder elektrostatisch geladen. Die beiden Komponenten werden je entgegen gesetzt
geladen, so dass beim Zusammentreffen die Ladungen, bzw. der Ladungsausgleich, zu
einer optimalen Verteilung des Binders über die Holzspäne führt.
[0070] Beim Befüllen eines Hohlraumes können die aufgeladenen Späne durch ein Rohr zugeführt
werden, wobei dem Rohrende Düsen für das aufgeladene Bindemittel zugeordnet sind.
Bei einer Herstellung mattenförmiger Dämmelemente wird mindestens ein Trägerband und
eine Auftrageinrichtung zum schichtförmigen Auftragen der vorzugsweise geladenen Späne
auf das Trägerband sowie auf einer Aushärtungsstrecke ein Pressband verwendet. Die
Auftrageinrichtung umfasst zudem eine Düsenanordnung zum Eintragen des vorzugsweise
geladenen Bindemittels. Mit einer oder mehreren weiteren Auftrageinrichtung können
weitere Teilschichten auf die erste Schicht von mit Bindemittel durchsetzten Spänen
aufgetragen werden. Die Schichtdicke der einzelnen Teilschichten kann so klein gewählt
werden, dass die Benetzung mit dem Bindemittel in der entstehenden Gesamtschicht im
Wesentlichen homogen ist. Beim Durchlaufen der Aushärtungsstrecke zwischen Trägerband
und Pressband werden zwischen den Holzspänen Bindungsbrücken soweit ausgebildet, dass
der entstehende mattenförmige Dämmstoff zusammenhält. Um das Aushärten zu beschleunigen
wird vorzugsweise Wärme und gegebenenfalls Luft zugeführt.
[0071] Leichtbauelemente und Leichtbauplatten können dann einfach zusammengestellt werden,
wenn sie Nut und/oder Federelemente umfassen. Ein Hauskörper umfasst Leichtbauelemente
und Leichtbauplatten für Seitenwände, Zwischenwände, Böden bzw. Decken und gegebenenfalls
Dachflächen. Beim Aufbauen des Hauskörpers werden aneinander anschliessende Leichtbauelemente
und gegebenenfalls Leichtbauplatten mit ihren Seitenflanken aneinander gebunden. In
einer vorteilhaften Ausführung umfassen miteinander verbundene Elemente bzw. Platten
einander zugeordnete Nuten, in welche entsprechende Federn von Verbindungselementen
eingreifen. Gegebenenfalls sind die Nuten einander zugewandt und weiten sich je gegen
das Innere des Elementes bzw. der Platte auf, so dass ein an die beiden Nutquerschnitte
angepasstes Verschlusselement gleichzeitig in beide Nuten einführbar ist, um die Elemente
bzw. Platten zusammenzuhalten.
[0072] Anstelle von in die Nuten einführbaren Verschlusselementen mit fester Form umfassen
bevorzugte Ausführungen eine Spanneinrichtung, die einander zugewandte Nuten von zu
verbindenden Leichtbauelementen mit Kontaktflächen der Spanneinrichtung beim Spannen
der Spanneinrichtung in eine gewünschte Kontaktlage bewegen. Die Nuten sind insbesondere
an Nutteilen bzw. Rahmenteilen der Leichtbauelemente oder Leichtbauplatten ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst die Spanneinrichtung mindestens eine Anordnung mit je zwei Klemmelementen,
die von mindestens einer Spannschraube oder gegebenenfalls einer Spannbetätigung aufeinander
zu bewegt werden können, wobei Führungsflächen der Klemmelemente im Eingriff mit passenden
Nutflächen in einem spitzen Winkel zur Schraubenachse, bzw. zur Spannrichtung, verlaufen
und bei der Bewegung der Klemmelemente aufeinander zu durch die auf die Nutflächen
wirkenden Kräfte die zu verbindenden Leichtbauelemente bzw. Leichtbauplatten in die
gewünschte Kontaktlage bewegen. Nutteile und die Klemmelemente erstrecken sich vorzugsweise
über die gesamte Ausdehnung der Seitenflanken der Leichtbauelemente.
[0073] Die Schraubenachsen, bzw. die Spannrichtungen, stehen bei gleich ausgerichteten Leichtbauelementen
im Wesentlichen senkrecht zu den grossen Randflächen der Leichtbauelemente, so dass
die Spannschrauben bzw. Spannbetätigungen von einer Seite der Leichtbauelemente her
bedient werden können. Es versteht sich von selbst, dass solche Spannverbindungen
auch zwischen unterschiedlich ausgerichteten Leichtbauelementen, beispielsweise als
Eckverbindungen, zwischen Leichtbauelementen und anderen Bauteilen, beispielsweise
Decken bzw. Böden , angeordnet werden können.
[0074] Wenn die gespannte Verbindung mit einem Klebemittel fixiert wird, können nach dem
Aushärten des Klebemittels die Spannschrauben bzw. die Spannbetätigungen entfernt
werden und es entsteht eine Verbindung, die frei von metallischen Teilen ist. Die
erfinderischen Leichtbauelemente ermöglichen es die Wände, Decken und Böden von Häusern
vollständig metallfrei aufzubauen, so dass der Rohbau lediglich aus Holz, Klebemittel,
Holzspänen und gegebenenfalls Bindemittel zum Verbinden der Späne besteht.
[0075] Nach dem Festspannen kann die Spanneinrichtung mit Abdeckleisten abgedeckt werden,
welche zwischen die grossen Randflächen der verbundenen Leichtbauelemente eingeführt
werden. Gegebenenfalls wird zwischen einer Spanneinrichtung und der zugeordneten Abdeckleiste
Dämmstoff, insbesondere ein Dämmstreifen, angeordnet.
[0076] Es versteht sich von selbst, dass alle aus dem Stande der Technik bekannten Verbindungsmittel
eingesetzt werden können, insbesondere auch Spannbänder, welche bei Erdbebenereignissen
eine gewisse Nachgiebigkeit und gegenseitige Verschiebbarkeit der Wandelemente gewährleisten.
Wenn die Leichtbauelemente nicht verleimt werden, so ist ein Abbau ohne Zerstörung
von Leichtbauelementen möglich.
[0077] Ein ganz wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass alle
für die Erstellung der Leichtbauelemente notwendigen Hilfsmittel, wie Maschinen und
die durchzuführenden Arbeitsschritte so einfach sind, dass sie von bloss kurz angelernten
Arbeitskräften durchgeführt werden können und der maschinelle Aufwand auf ein Minimum
reduziert ist. Die Produktion der Leichtbauelemente kann in der Nähe des Ortes mit
den zu erstellenden Hauskörpern erfolgen.
[0078] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
[0079] Dabei zeigen
- Fig. 1, 2, 2a
- Schnitte durch miteinander verbundene Leichtbauelemente,
- Fig. 3 und 4
- schematische Darstellungen zur Herstellung von Nuten,
- Fig. 5 und 6
- stirnseitige Ansichten von Brettern die analog zu Fig. 3, 4 bearbeitet wurden,
- Fig. 7
- eine stirnseitige Ansicht eines Brettes mit unterschiedlich tiefen Nuten,
- Fig. 8
- eine perspektivische Darstellung von Schichten einer Leichtbauplatte,
- Fig. 9
- eine perspektivische Darstellung eines Hauskörpers mit Leichtbauelementen,
- Fig. 10 und 11
- Ansichten von Abschnitten von Leichtbauplatten,
- Fig. 12
- eine schematische Darstellung zum Einfüllen von Dämmstoff in einen Hohlraum eines
Leichtbauelementes,
- Fig. 13
- eine schematische Darstellung zur Herstellung von mattenförmigem Dämmstoff,
- Fig. 14 bis 16
- Visualisierungen unterschiedlicher Holzspanverteilungen,
- Fig. 17
- Visualisierung eines Ausschnitts eines mattenförmigen Dämmstoffs und
- Fig. 18
- Schnitt durch miteinander verbundene Leichtbauplatten, die als Innenwände eingesetzt
werden können.
[0080] Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus drei stirnseitig miteinander verbundenen Leichtbauelementen
1, die bei beiden seitlichen Aussenflächen je eine Leichtbauplatte 2 umfassen. Stirnseitig
angeordnete Rahmenteile 3 halten die beiden Leichtbauplatten 2 jedes Leichtbauelementes
1 in einem vorgegebenen Abstand zueinander, so dass im Innern des Leichtbauelementes
1 ein Hohlraum ausgebildet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Hohlraum
mit Dämmstoff 4 gefüllt. Dieser Dämmstoff 4 kann entweder in der Form von Holzspänen,
vorzugsweise mit Bindemittel, eingefüllt werden, oder als Dämmstoffmatte beim Zusammenstellen
des Leichtbauelementes 1 eingelegt werden. Die Leichtbauplatten 2 sind aus Brettern
gebildet, welche bei zumindest einer ihrer Hauptflächen eine nicht eingezeichnete
Schar parallel verlaufender Nuten aufweisen.
[0081] Fig. 2 zeigt eine Ausführung analog zur Ausführung in Fig. 1, wobei die Leichtbauplatten
2 je drei (in Fig. 8 vier) Schichten 5 umfassen. Jede Schicht 5 ist aus Brettern 6
gebildet (vgl. Fig. 3 bis 7). Die Bretter 6 jeder Schicht 5 sind bei ihren Seitenflanken
7 mit Klebverbindungen verbunden und weisen dort vorzugsweise Nuten 7a und Federn
7b auf (vgl. Fig. 3,5,8). Die direkt aneinander anschliessenden Schichten 5 sind bei
den Hauptflächen 8 ihrer Bretter 6 über Klebverbindungen verbunden. Die stirnseitig
angeordneten Rahmenteile 3 greifen mit ersten Nut-Federanordnungen 3a in zweite Nut-Federanordnungen
5a der Leichtbauplatten 2 ein, wobei diese ineinandergreifenden Nut-Federanordnungen
3a, 5a miteinander verleimt sind. Damit die Leichtbauelemente 1 auf einer Baustelle
stirnseitig einfach miteinander verbunden werden können, weisen die Rahmenteile 3
nach innen erweiterte Verbindungsnuten 3b auf, so dass in der Mitte verjüngte Leisten
30 nach dem Einschieben in die Verbindungsnuten 3b die Leichtbauelemente 1 zusammenhalten.
[0082] Die Bretter 6 weisen zumindest bei einer ihrer Hauptflächen 8 eine Schar parallel
verlaufender Nuten 9 auf (vgl. Fig. 3 bis 7). Bei einer bevorzugten Ausführungsform
verlaufen die Nuten 9 parallel zur Brettlängsrichtung bzw. zu den Seitenflanken 7.
Die einander zugewandten Nuten 9 miteinander verbundener Schichten verlaufen unter
einem Winkel zueinander. In der Ausführungsform gemäss Fig. 8 verlaufen die Brettlängsrichtungen
in direkt aneinander anschliessenden Schichten 5 unter einem spitzen Winkel zueinander.
Bei Brettern 6 mit Nuten 9 in Brettlängsrichtung verlaufen somit auch die Nuten 9
in direkt aneinander anschliessenden Schichten 5 unter einem spitzen Winkel zueinander.
[0083] Fig. 2a zeigt eine vorteilhafte Spannverbindung, bei der an den beiden zu verbindenden
Leichtbauelementen 1 Rahmenteile 3 mit ersten Nut-Federanordnungen 3a in zweite Nut-Federanordnungen
5a der Leichtbauplatten 2 eingreifen, wobei diese ineinandergreifenden Nut-Federanordnungen
3a, 5a miteinander verleimt sind. Damit die Leichtbauelemente 1 auch auf einer Baustelle
einfach miteinander verbunden werden können, weisen die Rahmenteile 3 Verbindungsnuten
3b auf. Eine Spanneinrichtung 30a, 30b, 30c ermöglicht es, die einander zugewandte
Nuten von zu verbindenden Leichtbauelementen mit Kontaktflächen 30c der Spanneinrichtung
beim Spannen in eine gewünschte Kontaktlage zu bewegen.
[0084] In der dargestellten Ausführungsform umfasst jedes Leichtbauelement 1 zwei Nuten
3b, die an zwei miteinander verbundenen Nutteilen 3 bezüglich einer zentralen Ebene
der Leichtbauelemente 1 spiegelbildlich ausgebildet sind. Vorzugsweise umfasst die
Spanneinrichtung mindestens eine Anordnung mit zwei spiegelbildlich geformten Klemmelementen
30a, die von mindestens einer Spannschraube 30b aufeinander zu bewegt werden können,
wobei Führungsflächen 30c der Klemmelemente 30a im Eingriff mit passenden Nutflächen
in einem spitzen Winkel zur Schraubenachse verlaufen und so ausgerichtet sind, dass
bei der Bewegung der Klemmelemente 30a aufeinander zu durch die auf die Nutflächen
wirkenden Kräfte die zu verbindenden Leichtbauelemente 1 in die gewünschte Kontaktlage
bewegt werden.
[0085] Die Achsen der Spannschrauben 30b stehen quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht,
zu den grossen Randflächen zumindest eines der beiden Leichtbauelemente 1 und können
von einer Seite des Leichtbauelementes 1 her bedient werden. Wenn die gespannte Verbindung
mit einem Klebemittel fixiert wird, können nach dem Aushärten des Klebemittels die
Spannschrauben entfernt werden und es entsteht eine Verbindung, die frei von metallischen
Teilen ist. Wenn die gewünschte Verbindung fest ausgebildet ist, kann die Spanneinrichtung
gegebenenfalls mit nicht eingezeichnetem Dämmstoff, insbesondere mit einem Dämmstreifen,
versehen und mit Abdeckleisten 30d abgedeckt werden. Die Abdeckleisten werden zwischen
die grossen Randflächen der verbundenen Leichtbauelemente 1 eingeführt.
[0086] Fig. 3 und 4 zeigen schematisch das Abtragen von Holzspänen von Brettern 6. Dazu
werden beispielsweise 6 Kreissägenblätter 10 an einer gemeinsamen Welle 11 mit Distanzhaltern
12 in regelmässigen Abständen angeordnet. Bei drehenden Kreissägenblätter 10 werden
die Bretter 6 in ihrer Längsrichtung unter der Welle 11 durchbewegt, wobei die Kreissägeblätter
mit ihrem äusseren Rand entsprechend der gewünschten Nuttiefe in die Bretter 6 eingreifen.
[0087] In einem ersten nicht dargestellten Bearbeitungsbereich sind gleich grosse Kreissägeblätter
an einer Welle angeordnet, die parallel zur Hauptfläche 8 der Bretter 6 und senkrecht
zur Brettlängsrichtung ausgerichtet ist. Mit diesen Kreissägeblättern wird der zentrale
Bereich der Nuten 9 ausgebildet. Wenn die Nuten bei beiden Hauptflächen 8 der Bretter
6 ausgebildet werden, so wird über und unter den Brettern eine Welle mit gleich grossen
Kreissägeblättern eingesetzt.
[0088] In einem zweiten Bearbeitungsbereich wird gemäss Fig. 3 eine zur zu bearbeitenden
Hauptfläche 8 der Bretter 6 in einem ersten spitzen Wellen-Winkel α ausgerichtete
Welle 11 verwendet, auf der in vorgegebenen Abständen Kreissägeblätter 10 mit zunehmendem
Druchmesser angeordnet sind. Die Welle 11 liegt in einer Ebene, welche senkrecht auf
der Hauptfläche 8 der Bretter 6 steht und senkrecht zu den Längsachsen der Nuten 9
ausgerichtet ist. Der Winkel zwischen der Welle 11 und der Hauptfläche 8 sowie die
Durchmesser der Kreissägeblätter 10 und ihre Positionen auf der Welle 11 werden so
aufeinander abgestimmt, dass alle Kreissägeblätter im Wesentlichen gleich tiefe Nuten
ausbilden. Aufgrund der schiefgestellten Welle 11 ist zwischen den Ebenen der Kreissägeblätter
10 und der Hauptfläche 8 ein Scheiben-Winkel β = 90° - α ausgebildet.
[0089] Entsprechend der Neigung der Kreissägeblätter bzw. des Scheiben-Winkels β ist auch
zwischen den seitlichen Randflächen der entstehenden Nuten 9 und der Hauptfläche 8
des Brettes 6 der Scheiben-Winkel β ausgebildet. Damit die Nuten 9 in Schnittebenen
senkrecht zur Nutlängsrichtung nicht die asymmetrisch Form beibehalten, wird gemäss
Fig. 4 der gleichen Hauptfläche 8 eine weitere Welle 11 mit Kreissägeblättern 10 zugeordnet,
welche unter einem weiteren spitzen Wellen-Winkel zur Hauptfläche 8 der Bretter 6
ausgerichtet ist. Diese weitere Welle 11 ist bezügliche einer senkrecht auf der Hauptfläche
8 stehenden die zentrale Längsachse des Brettes 6 umfassende Spiegelebene gespiegelt
zur Welle 11 der Fig. 3 ausgerichtet und zusätzlich in Brettlängsrichtung etwas versetzt
zur ersten Welle angeordnet.
[0090] Die Bearbeitung mit den geneigten Wellen 11 und den daran befestigten verschieden
grossen Kreissägeblättern 10 erfolgt vorzugsweise an beiden Hauptflächen 8 der Bretter
6 also von oben und von unten.
[0091] Die eingesetzten Wellen 11 mit den Kreissägeblättern 10 sind so aufeinander abgestimmt,
dass nach der Bearbeitung einer Hauptfläche 8 mit allen Wellen 11 im Wesentlichen
symmetrische Nutquerschnitte vorliegen, wobei die Nutbreite von der Hauptfläche 8
weg gegen das Innere des Brettes 6 hin grösser wird. Die Nutöffnung bei der Hauptfläche
8 entspricht mindestens der Ausdehnung der Kreissägeblätter 10 in der Hauptfläche
8 senkrecht zur Nutlängsrichtung. Zwischen den Nuten 9 bleiben Stege 14 aus Holz stehen,
welche vom Innern des Bretts 6 gegen die Hauptfläche 8 breiter werden und bei der
Hauptfläche 8 eine breite Stegfläche 15 aufweisen. Diese breiten Stegflächen 15 gewährleisten
beim Verkleben von zwei Schichten 5 genügend grosse Kontaktflächen für eine stabile
Klebeverbindung und dies auch unabhängig vom Winkel zwischen den Nuten 9 in den aneinander
anliegenden Hauptflächen 8 der beiden Schichten 5.
[0092] Eine zentrale zusammenhängende Holzschicht 13 kann Kräfte aufnehmen, welche über
die Seitenflanken 7 ins genutete Brett 6 eingetragen werden. Nach der Verleimung von
Schichten mit verschieden ausgerichteten Nuten, werden diese Querkräfte von den Stegen
14 der angrenzenden Schicht 5 aufgenommen, weil diese Stege 14 quer zu den Seitenflanken
7 der Bretter 6 der ersten Schicht 5 verlaufen.
[0093] Die Bretter 6 der Fig. 5 und 6 sind direkt unter den Brettern der Fig. 3 und 4 angeordnet,
damit erkennbar ist, dass die Lage der Stege 14 relativ zu den Seitenflanken 7 durch
die seitliche Positionierung der Bretter 6 relativ zu den Kreissägeblättern 10 einstellbar
ist. Die Anordnung der Stege 14 wird gemäss Fig. 5 und 6 so gewählt, dass im Brettquerschnitt
die von der zentralen zusammenhängenden Holzschicht 13 beidseitig wegführenden Stege
14 zu einer Mittelebene im Wesentlichen gespiegelt ausgebildet sind. So können Druckkräfte,
die über die breiten Stegflächen 15 von den Stegen 14 bei der ersten Hauptfläche 8
aufgenommen werden, in der Mitte des Brettes 6 direkt an die Stege 14 übertragen werden,
die sich gegen die zweite Hauptfläche 8 erstrecken. Diese auf hohe Druckbelastungen
der Hauptflächen 8 ausgelegten Ausführung eignet sich beispielsweise für Leichtbauelemente,
die für Böden bzw. Decken eingesetzt werden.
[0094] Gemäss Fig. 3 und 4 sind die Stege 14 bei beiden Hauptflächen 8 gegeneinander verschoben,
so dass den Stegen 14 bei der ersten Hauptfläche 8 Nuten 9 bei der zweiten Hauptfläche
8 zugeordnet sind. Damit Druckkräfte in einer gewünschten Weise von einer Hauptfläche
8 zur anderen übertragen werden können, ist der zentrale Holzbereich 13 so ausgebildet,
dass sich die Kräfte von einem Steg 14 der ersten Hauptfläche 8 möglichst optimal
auf zwei benachbarte Stege 14 der zweiten Hauptfläche 8 aufteilen bzw. übertragen.
Für Gebäudewände in erdbebengefährdeten Gebieten ist es vorteilhaft, wenn hohe Verformungsenergien
nicht zum vollständigen Brechen der Leichtbauplatte 2 führen, sondern in den Platten
2 grosse Verformungen erzeugen, insbesondere mit lokalen Materialbrüchen bei der zentralen
zusammenhängenden Holzschicht 13.
[0095] Fig. 7 zeigt ein Brett 6, dessen Nuten 9 mit unterschiedlich grossen Kreissägeblättern
ausgearbeitet wurden, wobei die Kreissägeblätter an zwei zu den Brett-Hauptflächen
parallelen Wellen unter und über dem Brett angeordnet sind. Damit eine zentrale zusammenhängende
Holzschicht 13 im Wesentlichen eine konstante Mächtigkeit aufweist, sind die Durchmesser
der einander zugeordneten Kreissägeblätter unter bzw. über dem Brett 6 aufeinander
abgestimmt.
[0096] Die Fig. 9 zeigt schematisch die Verwendung von Leichtbauelementen 1 zum Aufbauen
eines Hauses 16. In der dargestellten Ausführungsform sind zur Verspannung des Hauses
16 Spannbänder 17 dargestellt, die von Spannvorrichtungen 18 mit der gewünschten Spannkraft
beaufschlagt werden können. Es versteht sich von selbst, dass die Spannbänder 17 auch
aus Bandabschnitten zusammengesetzt sein können, wobei die Bandabschnitte in den Leichtbauelementen
1 angeordnet sind und beim Aufbauen des Hauses 16 über Verbindungseinrichtungen verbunden
und gegebenenfalls gespannt werden können, so dass an der Aussenseite des Hauses 16
im Wesentlichen nichts von den Spannbänder 17 und den Verbindungseinrichtungen in
Erscheinung tritt.
[0097] Fig. 10 und 11 zeigen je einen Abschnitt 31 aus einer Leichtbauplatte, bei der die
Hauptflächen 8 der Bretter 6 parallel zur Aussenfläche der Leichtbauplatte verlaufen
und die Bretter 6 beider bzw. aller Schichten parallel ausgerichtet sind. Die Abschnitte
31 erstrecken sich senkrecht zur Zeichnungsebene nur über eine kurze Länge. Nach dem
Abtrennen einer Vielzahl von Abschnitten 31 mit gleichen Längen werden diese um 90°
umgelegt und in einer Schicht mit den von den Abschnitten der Hauptflächen 8 gebildeten
langen Seitenflanken 32 direkt aneinander anschliessend angeordnet. Die Abschnitte
31 der Fig. 10 und 12 würden also in der dargestellten Lage aneinander geschoben und
mit den Teilflächen der Aussenflächen der aufgeteilten Leichtbauplatten bzw. den Abschnitten
der Hauptflächen 8 über eine Klebeverbindung in gegenseitige Verbindung gebracht.
Eine Vielzahl solcher Abschnitte 31 bilden zusammen eine Schicht, wobei die Schnittflächen
der zusammengefügten Abschnitte 31 die Aussenflächen dieser Schicht bilden. Wenn die
Struktur dieser Schicht nicht sichtbar sein soll, werden an beiden Aussenflächen der
Schicht und an deren Seitenflanken bzw. Stirnseiten Deckschichten angeordnet.
[0098] Die in Fig. 10 und 11 dargestellten Abschnitte wurden von Leichtbauplatten abgetrennt
bei denen die Nutbreiten von der Hauptfläche 8 weg gegen das Innere der Bretter 6
hin grösser wird, wobei am Nutgrund in die Nuten vorstehende Grate 33 aus Holz stehen
gelassen wurden. Das heisst, dass beim Ausbilden dieser Nuten nur in zwei verschiedenen
Richtungen schräg gestellte Kreissägeblätter eingesetzt wurden und auf den Einsatz
der senkrecht zur Hauptfläche der Bretter ausgerichteten Kreissägeblätter verzichtet
wurde. Entsprechend gibt es im tieferen Bereich der Nuten im Wesentlichen nur schmale
Hohlräume die in einer Richtung eine kleine Ausdehnung haben, welche der Mächtigkeit
des Kreissägeblattes entspricht mit dem die Nut gebildet wurde. Vorzugsweise liegt
diese Mächtigkeit bei im Wesentlichen 4mm.
[0099] In der Ausführungsform gemäss Fig. 10 sind Leichtbauplatten verwendet worden deren
Bretter bis auf die stehen gelassenen Grate 33 den Fig. 3 und 4 entsprechen und bei
der Ausführungsform gemäss Fig. 11 entsprechen die Bretter bis auf die Grate 33 den
Fig. 5 und 6. Ein weiterer Unterschied der Ausführungsformen der Fig. 10 und 11 besteht
darin, dass in Fig. 10 die Stegflächen 15 der bei den Hauptflächen 8 miteinander verbundenen
Bretter 6 im Wesentlichen genau aufeinander treffen und in Fig. 11 die Stegflächen
15 die Zugangsöffnungen zu den Nuten 9 der anliegenden Bretter 6 überspannen.
[0100] Fig. 12 zeigt einen Schritt eines Verfahrens bei dem Holzspäne 19 und Binder 20 als
Dämmstoff in einen Hohlraum eines Leichtbauelementes 1 eingetragen werden. Das Leichtbauelement
1 umfasst zwischen zwei Leichtbauplatten 2 einen Hohlraum, der vorzugswiese oben über
mindestens eine Zugangsöffnung zugänglich ist und zumindest seitlich und unten im
Wesentlichen abgeschlossen ist. Die Holzspäne 19 werden durch ein Rohr 21 zugeführt
und das Bindemittel 20 durch mindestens eine Leitung 22 mit einer düsenförmigen Austrittsöffnung.
Die Austrittsöffnungen des Rohres 21 und der mindestens einen Leitung 22 sind einander
so zugeordnet, dass alle austretenden Holzspäne möglichst gleichmässig mit Bindemittel
beaufschlagt werden können. In der dargestellten Ausführungsform werden die Holzspäne
und das Bindemittel je entgegengesetzt elektrisch aufgeladen, damit eine schnelle
und möglichst vollständige Beaufschlagung bzw. Durchmischung gewährleistet ist.
[0101] Fig. 13 zeigt einen Schritt eines Verfahrens bei dem Holzspäne 19 und Binder 20 zu
Dämmstoff-Matten zusammengefügt werden. In der dargestellten Ausführungsform werden
zwei Teilschichten 23 zu einer Gesamtschicht 24 zusammengestellt. Es versteht sich
von selbst, dass die Gesamtschicht aus einer beliebigen Anzahl von Teilschichten 23
aufgebaut werden kann, wobei für jede Teilschicht 23 eine Auftrageinrichtung 25 eingesetzt
wird. Jede Auftrageinrichtung 25 trägt Holzspäne 19 schichtförmig auf ein Trägerband
26 auf. Die über Rohre 21 zugeführten Holzspäne 19 werden über düsenförmige Austrittsöffnungen
von Leitungen 22 mit einem Bindemittel beaufschlagt. Obere Teilschichten 23 werden
auf die jeweils darunterliegende aufgelegt. Die entstehende Gesamtschicht 24 wird
zwischen dem untersten Trägerband 26 und einem Pressband 27 durch eine Aushärtungsstrecke
geführt, wobei das Pressband 27 die mit dem Bindemittel versehenen Holzspäne gegen
das Trägerband 26 presst. Zum Abtrennen von Abschnitten der Gesamtschicht 24 aus Dämmstoff
wird entweder eine Trenneinrichtung eingesetzt, oder das Trägerband 26 und/oder das
Pressband 27 weist Trennelemente auf. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die
Holzspäne und das Bindemittel beim Auftragen bzw. Beaufschlagen je entgegengesetzt
elektrisch aufgeladen, damit eine schnelle und möglichst vollständige Durchmischung
gewährleistet ist.
[0102] Die Figuren 14, 15 und 16 zeigen Holzspäne die mit Kreissägeblättern mit unterschiedlichem
Durchmesser hergestellt wurden, wobei der Durchmesser des Kreissägeblattes bei den
Spänen der Fig. 14 160mm bei Fig. 15 140mm und bei Fig. 16 120mm betrug. Die längsten
Späne der Fig. 14 haben eine Länge von knapp 30mm, bei Fig. 15 knapp 22mm und bei
Fig. 16 knapp 15mm. Es ist klar erkennbar, dass sich das Maximum der Verteilung der
Spanlängen von Fig. 14 über Fig. 15 zu Fig. 16 schrittweise zu kleineren Spanlängen
hin verschiebt. Wenn alle Nuten eines Brettes mit verschieden grossen Kreissägeblättern
hergestellt werden, so ergibt sich aus allen Nuten zusammen ein Spänegemisch dessen
Spanlängenverteilung breiter ist als bei der Herstellung von Spänen mit alles gleichen
Kreissägeblättern. Ein Spangemisch mit Spanlängen die über einen gewünschten Längenbereich
verteilt sind, kann eine komplexere Hohlraumstruktur gewährleisten, als Späne die
alle im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.
[0103] Fig. 17 zeigt einen Ausschnitt eines mattenförmigen Dämmstoffs der Holzspäne umfasst
die mit Kreissägeblättern mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellt wurden. Im
Dämmstoff ist eine komplexe Hohlraumstruktur ausgebildet, aus der Feuchtigkeit schnell
austreten kann. Wenn der erfinderische Dämmstoff in Leichtbauelementen von Häusern
eingesetzt wird, bilden sich keine konstant feuchten Bereiche und entsprechend können
biologische Abbauprozesse im Wesentlichen minimiert werden.
[0104] Nebst den aus Leichtbauelementen 1 mit Dämmstoff aufgebauten Wänden gemäss Fig. 1,
2 und 2 können auch Wände mit Leichtbauplatten 2 aufgebaut werden. Wände mit Dämmstoff
eignen sich besonders als Aussenwände. Gebäude-Innenwände, die keine Dämmstoffschicht
benötigen, können mit Leichtbauplatten 2 aufgebaut werden. Fig. 18 zeigt eine Innenwand
die miteinander verbundene Leichtbauplatten 2 umfasst, wobei die Leichtbauplatten
2 vorzugsweise mindestens drei Schichten 5 umfassen. Nuten 9 sind in mindestens einer
mittlere Schicht 5 auf beiden Seiten und in den beiden äusseren Schichten 5 nur auf
der der mindestens einen mittleren Schicht 5 zugewandten Seite ausgebildet.
[0105] Die dargestellte Verbindungsvorrichtung 34 umfasst bei beiden zu verbindenden Leichtbauplatten
2 Rahmenteile 3', die mit ersten Nut-Federanordnungen 3a in zweite Nut-Federanordnungen
5a der Leichtbauplatten 2 eingreifen, wobei diese ineinandergreifenden Nut-Federanordnungen
3a, 5a miteinander verleimt sind. Damit die Leichtbauplatten 5 auch auf einer Baustelle
einfach miteinander verbunden werden können, weisen die Rahmenteile 3 Verbindungsnuten
3b auf. Verbindungsleisten 35 mit Nut-Federanordnungen 35a ermöglichen es, die einander
zugewandten Rahmenteile 3 der Leichtbauplatten 2 unter Verwendung von Klebemittel
und/oder Verbindungselementen fest miteinander zu verbinden. Zwischen den von beiden
Seiten eingesetzten Verbindungsleisten 35 entsteht gegebenenfalls ein Hohlraum, der
für das Durchführen von Leitungen ausgelegt werden kann.
[0106] Es versteht sich von selbst, dass solche Innenwände einseitig oder auch beidseitig
beplankt oder beschichtet werden können. Gegebenenfalls wird eine Beplankung von Abstandhaltern
in einem gewünschten Abstand zu den Leichtbauplatten gehalten, so dass sich zwischen
den Leichtbauplatten und der Beplankung ein Hohlraum ergibt, der beispielsweise für
Installationszwecke oder zum Aufnehmen von Schalldämm-Material genutzt werden kann.
1. Leichtbauplatte (2) mit Brettern (6) oder mit Abschnitten von Brettern (6), welche
Bretter (6) bzw. Abschnitte bei zumindest einer ihrer Hauptflächen (8) eine Schar
parallel verlaufender Nuten (9) aufweisen und in mindestens einer Schicht (5) angeordnet
sowie miteinander verbunden sind, wobei die Nuten (9) in der Leichtbauplatte (2) Hohlräume
bilden und sich die Nuten (9) und die zwischen den Nuten (9) ausgebildeten Stege(14)
parallel zur Längsrichtung der Bretter (6) bzw. Abschnitte erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Nuten (9) der Bretter (6) bzw. Abschnitte der mindestens
einen Leichtbauplatte (2) die Nutbreite von der Hauptfläche (8) weg gegen das Innere
des Brettes (6) bzw. Abschnittes hin grösser wird und entsprechend die zwischen diesen
Nuten (9) ausgebildeten Stege (14) aus Holz vom Innern des Brettes (6) bzw. Abschnittes
gegen die Hauptfläche (8) breiter werden sowie bei der Hauptfläche (8) eine breite
Stegfläche (15) aufweisen.
2. Leichtbauplatte (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Schichten (5) umfasst und jede Schicht (5) aus Brettern (6) mit
Nuten (9) gebildet ist, wobei die Bretter (6) jeder Schicht (5) bei ihren Seitenflanken
(7) sowie die direkt aneinander anschliessenden Schichten (5) bei den Hauptflächen
(8) ihrer Bretter (6) über Klebverbindungen verbunden sind und einander zugewandte
Nuten (9) verschiedener miteinander verbundenen Schichten (5) unter einen Winkel zueinander
verlaufen.
3. Leichtbauplatte (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Schichten (5) die Bretter (6) bei beiden Hauptflächen
(8) je eine Schar parallel verlaufender Nuten (9) aufweisen und vorzugsweise zumindest
bei einer Hauptfläche (8) eine zweite Schar paralleler Nuten (9) in einem spitzen
Winkel zur ersten Schar dieser Hauptfläche (8) ausgebildet ist.
4. Leichtbauplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von Leichtbauplatten, bei denen die Hauptflächen der Bretter parallel zur Aussenfläche
der Leichtbauplatte verlaufen, kurze Abschnitte gleicher Länge um 90° umgelegt, in
einer Schicht nebeneinander angeordnet und jeweils mit den Teilflächen der Aussenflächen
der aufgeteilten Leichtbauplatten in gegenseitige Verbindung gebracht sind, so dass
sie eine Schicht aus Abschnitten bilden, wobei die Schnittflächen der zusammengefügten
Abschnitte die Aussenflächen der Schicht aus den kurzen Abschnitten bilden.
5. Leichtbauplatte (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer dieser Aussenflächen eine Deckschicht angeordnet ist.
6. Leichtbauelement (1) umfassend eine Leichtbauplatte (2) nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtbauelement (1) auch mindestens eine Lage aus Dämmstoff (4) mit Holzspänen
(19) umfasst.
7. Leichtbauelement (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzspäne (19) des Dämmstoffs (4) im Wesentlichen streifenförmig sowie flach,
gewellt, rollenförmig, federförmig oder spiralförmig ausgebildet sind und zumindest
80 Gewichtsprozent der Holzspäne (19) des Dämmstoffs (4) von Holzspänen (19) mit einer
Länge im Bereich von 2mm bis 40mm gebildet werden.
8. Leichtbauelement (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzspäne (19) des Dämmstoffs (4) zusammen mit einem Bindemittel (20) eine im
Wesentlichen zusammenhängende Struktur bilden, das Bindemittel (20) zumindest einen
Anteil eines organischen Binders und/oder eines anorganischen Binders umfasst, wobei
der Binder insbesondere Tannin umfasst, der organische Binder vorzugsweise ein Polymerbinder,
insbesondere Polyvinylacetat (PVAc), und der anorganischer Binder vorzugsweise ein
Binder auf der Basis von Alkali-Polysilikaten, insbesondere eine Mischung von Natriumsilikat
und/oder Kaliumsilikat mit Lithiumsilikat ist.
9. Verfahren zum Herstellen eines Leichtbauelementes (1) mit mindestens einer Leichtbauplatte
(2) und einer der Leichtbauplatte (2) zugeordneten Lage aus Dämmstoff (4), wobei die
mindestens eine Leichtbauplatte (2) Bretter (6) umfasst, welche bei zumindest einer
ihrer Hauptflächen (8) eine Schar parallel verlaufender Nuten (9) aufweisen und in
mindestens einer Schicht (5) angeordnet sowie über Klebverbindungen miteinander verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der Bretter (6) mit Nuten (9), die zu mindestens einer Schicht
(5) der Leichtbauplatte (2) zusammengefügt werden, von Ausgangsbrettern Holzspäne
(19) abgetragen und zumindest teilweise zur Herstellung der Lage aus Dämmstoff (4)
verwendet werden, wobei bei zumindest einem Teil der Nuten (9) der Bretter (6) der
mindestens einen Leichtbauplatte (2) die Nutbreite von der Hauptfläche (8) weg gegen
das Innere des Brettes (6) hin grösser ausgebildet wird und entsprechend die zwischen
diesen Nuten (6) ausgebildeten Stege (14) aus Holz vom Innern des Bretts (6) gegen
die Hauptfläche (8) breiter werden sowie bei der Hauptfläche (8) eine breite Stegfläche
(15) aufweisen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Leichtbauelement (1) zwischen der mindestens einen Leichtbauplatte (2) und mindestens
einer weiteren Platte mindestens ein Hohlraum ausgebildet wird, in welchen zur Herstellung
der Lage aus Dämmstoff (4) die Holzspäne (19) vorzugsweise zusammen mit einem Bindemittel
(20) eingefüllt werden, wobei beim Befüllen des Hohlraumes die Holzspäne (19) und
das Bindemittel (20) insbesondere je entgegengesetzt elektrisch aufgeladen werden,
damit eine schnelle und möglichst vollständige Durchmischung gewährleistet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Lage aus Dämmstoff (4) mit mindestens einer Auftrageinrichtung
(25) Holzspäne (19) schichtförmig auf ein Trägerband (26) aufgetragen, die Holzspäne
(19) über eine Düsenanordnung mit einem Bindemittel (20) beaufschlagt werden und auf
einer Aushärtungsstrecke ein Pressband (27) die mit dem Bindemittel versehenen Holzspäne
(19) gegen das Trägerband (26) presst, wobei zum Abtrennen von Abschnitten der Lage
aus Dämmstoff (4) vorzugsweise das Trägerband (26) und/oder das Pressband (27) Trennelemente
aufweist und insbesondere die Holzspäne (19) und das Bindemittel (20) beim Auftragen
bzw. Beaufschlagen vorzugsweise je entgegengesetzt elektrisch aufgeladen sind, damit
eine schnelle und möglichst vollständige Durchmischung gewährleistet ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von 1m3 Holz in der Form von rohen Brettern mit einem Gewicht von im Wesentlichen 450kg 30
bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Wesentlichen 180kg dieses Holzmaterials in
Leichtbauplatten (2) gelangt, deren Hohlraumanteil insbesondere in einem Bereich von
30% bis 50% liegt, und dass vom abgetragenen Restmaterial 100kg bis 270kg, vorzugsweise
im Wesentlichen 200kg, für die Produktion von Dämmstoff (4) eingesetzt wird, wobei
die Dichte des Dämmstoffs (4) im Bereich von 60 bis 90kg/m3 liegt und insbesondere zusätzlich zum Holzmaterial in den Leichtbauplatten (2) Dämmstoff
(4) mit einem Volumen im Bereich von 1.5m3 bis 3.5m3 bereitgestellt wird.
13. Verwendung von Leichtbauelementen (1) und/oder Leichtbauplatten (2) zum Erstellen
eines Hauses, dadurch gekennzeichnet, dass Leichtbauelemente (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bzw. Leichtbauplatten (2)
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet werden, wobei diese formschlüssig aneinander
anliegen und mit Verbindungs- und/oder Spannelementen (30, 17, 18, 30a, 35) zusammengehalten
werden.
1. A lightweight construction panel (2) comprising boards (6) or comprising sections
of boards (6), which boards (6) or sections, respectively, have a group of grooves
(9) running parallel on at least one of the main surfaces (8) thereof, are arranged
in at least one layer (5) and are connected to one another, wherein the grooves (9)
form cavities in the lightweight construction panel (2), and the grooves (9) and the
webs (14) formed between the grooves (9) extend parallel to the longitudinal direction
of the boards (6) or sections, respectively, characterised in that the groove width of at least a portion of the grooves (9) of the boards (6) or sections,
respectively, of the at least one lightweight construction panel (2) increases away
from the main surface (8) towards the interior of the board (6) or section, respectively,
and the webs (14) of wood formed between these grooves (9) accordingly become wider
from the interior of the board (6) or section, respectively, against the main surface
(8) and have a wider web surface (15) on the main surface (8).
2. The lightweight construction panel (2) according to claim 1, characterised in that it comprises at least two layers (5), and each layer (5) is formed of boards (6)
comprising grooves (9), wherein the boards (6) of each layer (5), on the side flanks
(7) thereof, and the directly adjoining layers (5), on the main surfaces (8) of their
boards (6), are connected to one another via adhesive bonds, and grooves (9), which
face one another, of various layers (5), which are connected to one another, run at
an angle to one another.
3. The lightweight construction panel (2) according to claim 1 or 2, characterised in that in the case of at least a portion of the layers (8), the boards (6) each have a group
of grooves (9) running parallel on both main surfaces (8), and, preferably at least
on one main surface (8), a second group of parallel grooves (9) is formed at an acute
angle to the first group of this main surface (8).
4. The lightweight construction panel (2) according to any one of claims 1 to 3, characterised in that of lightweight construction panels, in the case of which the main surfaces of the
boards run parallel to the outer surface of the lightweight construction panel, short
sections of identical length are turned by 90°, are arranged next to one another in
one layer, and are each brought into mutual connection with the partial surfaces of
the outer surfaces of the divided lightweight construction panels, so that they form
a layer of sections, wherein the sectional areas of the joined sections form the outer
surfaces of the layer of the short sections.
5. The lightweight construction panel (2) according to claim 4, characterised in that a cover layer is arranged on at least one of these outer surfaces.
6. A lightweight construction element (1) comprising a lightweight construction panel
(2) according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the lightweight construction element (1) also comprises at least one layer of insulating
material (4) comprising wood chips (19) .
7. The lightweight construction element (1) according to claim 6, characterised in that the wood chips (19) of the insulating material (4) are formed essentially in a strip-shaped
and flat, wavy, roll-shaped, helical or spiral manner, and at least 80 percent by
weight of the wood chips (19) of the insulating material (4) are formed by wood chips
(19) with a length in the range of between 2 mm and 40 mm.
8. The lightweight construction element (1) according to claim 6 or 7, characterised in that the wood chips (19) of the insulating material (4), together with a binding agent
(20), form an essentially cohesive structure, the binding agent (20) comprises at
least a portion of an organic binder and/or of an inorganic binder, wherein the binder
comprises in particular tannin, the organic binder is preferably a polymer binder,
in particular polyvinyl acetate (PVAc), and the inorganic binder is preferably a binder
on the basis of alkali polysilicates, in particular a mixture of sodium silicate and/or
potassium silicate with lithium silicate.
9. A method for producing a lightweight construction element (1) comprising at least
one lightweight construction panel (2) and a layer of insulating material (4) associated
with the lightweight construction panel (2), wherein the at least one lightweight
construction panel (2) comprises boards (6), which have a group of grooves (9) running
parallel on at least one of the main surfaces (8) thereof, are arranged in at least
one layer (5) and are connected to one another via adhesive bonds, characterised in that, for providing the boards (6) with grooves (9), which boards are joined to form at
least one layer (5) of the lightweight construction panel (2), wood chips (19) are
removed from starting boards and are at least partially used for producing the layer
of insulating material (4), wherein in the case of at least a portion of the grooves
(9) of the boards (6) of the at least one lightweight construction panel (2), the
groove width is formed to be larger, away from the main surface (8) towards the interior
of the board (6), and the webs (14) of wood formed between these grooves (9) accordingly
become wider, from the interior of the board (6) towards the main surface (8), and
have a wide web surface (15) on the main surface (8).
10. The method according to claim 9, characterised in that at least one cavity is formed on the lightweight construction element (1) between
the at least one lightweight construction panel (2) and at least one further panel,
into which cavity the wood chips (19) are filled, preferably together with a binding
agent (20), in order to produce the layer of insulating material (4), wherein the
wood chips (19) and the binding agent (20) are in particular each oppositely electrically
charged in response to the filling of the cavity, so that a quick and most complete
mixing is ensured.
11. The method according to claim 9, characterised in that, in order to produce the layer of insulating material (4) by means of at least one
application device (25), wood chips (19) are applied to a carrier belt (26) in layers,
the wood chips (19) are charged with a binding agent (20) via a nozzle arrangement,
and a pressing belt (27) presses the wood chips (19) charged with the binding agent
against the carrier belt (26) on a curing section, wherein, in order to separate sections
of the layer of insulating material (4), the carrier belt (26) and/or the pressing
belt (27) preferably has separating elements, and in particular the wood chips (19)
and the binding agent (20) are each preferably oppositely electrically charged under
the application or charging, respectively, so that a quick and most complete mixing
is ensured.
12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterised in that, based on 1 m3 of wood in the form of bare boards with a weight of essentially 450 kg, between 30
and 60 percent by weight, preferably essentially 180 kg of this wood material, reaches
into lightweight construction panels (2), the cavity portion of which lies in particular
in a range of between 30% and 50%, and that between 100 kg and 270 kg, preferably
essentially 200 kg, of the removed residual material is used for the production of
insulating material (4), wherein the density of the insulating material (4) lies in
the range of between 60 and 90 kg/m3, and insulating material (4) with a volume in the range of between 1.5 m3 and 3.5 m3 is provided in particular in addition to the wood material in the lightweight construction
panels (2).
13. A use of lightweight construction elements (1) and/or lightweight construction panels
(2) for constructing a house, characterised in that lightweight construction elements (1) according to any one of claims 6 to 8 or lightweight
constructional panels (2) according to any one of claims 1 to 5 are used, respectively,
wherein they abut against one another in a positive manner and are held together by
means of connecting and/or clamping elements (30, 17, 18, 30a, 35).
1. Panneau de construction léger (2) constitué de planches (6) ou de sections de planches
(6), les planches (6) et/ou sections présentant, au moins sur l'une de leurs surfaces
principales (8), un groupe de rainures (9) parallèles, et étant disposées au moins
dans une couche (5) et reliées entre elles, les rainures (9) formant des cavités dans
le panneau de construction léger (2) et les rainures (9) et les entretoises (14) formées
entre les rainures (9), s'étendant parallèlement au sens longitudinal des planches
(6) et/ou sections, caractérisé en ce que, au moins une partie des rainures (9) des planches (6) et/ou sections d'au moins un
panneau de construction léger (2), a une largeur plus grande depuis la surface principale
(8) vers l'intérieur de la planche (6) et/ou de la section et, par conséquent, les
entretoises (14) en bois formées entre les rainures (9) deviennent plus larges depuis
l'intérieur de la planche (6) et/ou de la section vers la surface principale (8) et
présentent une surface d'entretoise (15) large sur la surface principale (8).
2. Panneau de construction léger (2) conformément à la revendication n°1, caractérisé en ce que celui-ci comprend au moins deux couches (5) et que chaque couche (5) est constituée
de planches (6) avec des rainures (9), les planches (6) de chaque couche (5), au niveau
de leurs flancs latéraux (7), ainsi que les couches (5) contiguës étant reliées par
des liaisons adhésives sur les surfaces principales (8) de leurs planches (6) et les
rainures (9) disposées face à face des différentes couches (5) reliées entre elles
s'étendant sous un angle les unes par rapport aux autres.
3. Panneau de construction léger (2) conformément à la revendication n°1 ou n°2, caractérisé en ce que, au moins pour une partie des couches (5), les planches (6) présentent, sur les deux
surfaces principales (8), un groupe de rainures (9) parallèles et, de préférence au
moins sur une surface principale (8), un deuxième groupe de rainures (9) parallèles
est formé sous un angle aigu par rapport au premier groupe de cette surface principale
(8).
4. Panneau de construction léger (2) conformément à l'une des revendications n°1 à n°3,
caractérisé en ce que, depuis les panneaux de construction légers, pour lesquels les surfaces principales
des planches s'étendent parallèlement à la surface extérieure du panneau de construction
léger, des sections courtes de même longueur sont tournées de 90°, disposées les unes
à côté des autres dans une couche et mises en liaison mutuelle avec les surfaces partielles
des surfaces extérieures des panneaux de construction légers divisés de façon à former
une couche composée de sections, les surfaces de coupe des sections assemblées constituant
les surfaces extérieures de la couche composée des sections courtes.
5. Panneau de construction léger (2) conformément à la revendication n°4, caractérisé en ce qu'une couche de revêtement est disposée au moins sur l'une de ces surfaces extérieures.
6. Élement de construction léger (1) comprenant un panneau de construction léger (2)
conformément à l'une des revendications n°1 à n°5, caractérisé en ce que l'élément de construction léger (1) comprend également au moins une couche en matériau
isolant (4) avec des copeaux de bois (19) .
7. Élement de construction léger (1) conformément à la revendication n°6, caractérisé en ce que les copeaux de bois (19) du matériau isolant (4) sont essentiellement constitués
en forme de bande, en forme plate, ondulée, cylindrique, en forme de ressort ou de
spirale et qu'au moins 80% du poids des copeaux de bois (19) du matériau isolant (4)
se composent de copeaux de bois (19) d'une longueur comprise entre 2 mm et 40 mm.
8. Élement de construction léger (1) conformément à la revendication n°6 ou n°7, caractérisé en ce que les copeaux de bois (19) du matériau isolant (4) forment, avec un agent liant (20),
une structure essentiellement cohérente, que l'agent liant (20) comprend au moins
une teneur en liant organique et/ou liant inorganique, le liant comprenant en particulier
du tanin, le liant organique étant de préférence un liant polymère, en particulier
du polyacétate de vinyle (PVAc), et le liant inorganique étant de préférence un liant
à base de polysilicates alcalins, en particulier un mélange de silicate de sodium
et/ou de silicate de potassium avec du silicate de lithium.
9. Procédé pour la fabrication d'un élément de construction léger (1) avec au moins un
panneau de construction léger (2) et une couche en matériau isolant (4) affectée au
panneau de construction léger (2), au moins le panneau de construction léger (2) comprenant
des planches (6) qui, sur au moins une de leurs surfaces principales (8), présentent
un groupe de rainures (9) parallèles, sont disposées au moins dans une couche (5)
et reliées entre elles par des liaisons adhésives, caractérisé en ce que, pour la mise à disposition des planches (6) avec des rainures (9) qui sont assemblées
au moins dans une couche (5) du panneau de construction léger (2), des copeaux de
bois (19) sont enlevés des planches initiales et utilisés au moins en partie pour
la fabrication de la couche en matériau isolant (4), au moins une partie des rainures
(9) des planches (6) d'au moins un panneau de construction léger (2) a une largeur
plus grande depuis la surface principale (8) vers l'intérieur de la planche (6) et,
par conséquent, les entretoises (14) en bois formées entre ces rainures (9) devenant
plus larges depuis l'intérieur de la planche (6) vers la surface principale (8) et
présentant une surface d'entretoise (15) large sur la surface principale (8).
10. Procédé conformément à la revendication n°9, caractérisé en ce que, sur l'élément de construction léger (1) entre au moins le panneau de construction
léger (2) et au moins un autre panneau, au moins un interstice est arrangé, dans lequel,
pour la fabrication de la couche en matériau isolant (4), les copeaux de bois (19)
sont versés de préférence avec un agent liant (20), les copeaux de bois (19) et l'agent
liant (20) étant en particulier mutuellement chargés électriquement lors du remplissage
de l'interstice afin de garantir un mélange rapide et le plus complet possible.
11. Procédé conformément à la revendication n°9, caractérisé en ce que, pour la fabrication de la couche en matériau isolant (4) avec au moins un dispositif
d'application (25), des copeaux de bois (19) sont appliqués en couche sur une bande
de support (26), les copeaux de bois (19) sont dotés d'un agent liant (20) par une
disposition de buse et une bande de compression (27) comprimant les copeaux de bois
(19) dotés de l'agent liant contre la bande de support (26) sur une voie de durcissement,
de préférence la bande de support (26) et/ou la bande de compression (27) présentant
des éléments de séparation pour la séparation de sections de la couche en matériau
isolant (4) et en particulier les copeaux de bois (19) et l'agent liant (20) étant
de préférence mutuellement chargés électriquement pendant l'application et/ou l'alimentation
afin de garantir un mélange rapide et le plus complet possible.
12. Procédé conformément à l'une des revendications n°9 à n°11, caractérisé en ce que, sur la base de 1 m3 de bois sous forme de planches brutes avec un poids essentiellement de 450 kg, 30
à 60% du poids, de préférence essentiellement 180 kg de ce matériau de bois, parviennent
dans les panneaux de construction léger (2), dont le taux d'interstices se situe en
particulier entre 30% et 50% et que, du matériau restant enlevé, 100 kg à 270 kg,
de préférence essentiellement 200 kg, sont utilisés pour la production de matériau
isolant (4), la densité du matériau isolant (4) se situant entre 60 et 90 kg/m3 et en particulier en plus du matériau de bois dans les panneaux de construction léger
(2,) du matériau isolant (4) avec un volume compris entre 1,5 m3 et 3,5 m3 étant mis à disposition.
13. Utilisation d'éléments de construction léger (1) et/ou de panneaux de construction
léger (2) pour la construction d'une maison, caractérisée en ce que des éléments de construction léger (1) conformément à l'une des revendications n°6
à n°8 et/ou des panneaux de construction léger (2) conformément à l'une des revendications
n°1 à n°5 sont utilisés, ces derniers étant appliqués les uns contre les autres par
complémentarité de forme et étant maintenus assemblés au moyen d'éléments de liaison
et/ou de serrage (30, 17, 18, 30a, 35).